Воздействие - измеряемая величина
Cтраница 4
Для компенсации влияния дестабилизирующих факторов особо эффективно построение ( если это возможно) дифференциальных преобразователей. В таких преобразователях используются два чувствительных элемента, в одном из которых под воздействием измеряемой величины выходная величина увеличивается, а во втором - уменьшается. Результирующий выходной сигнал формируется как разность выходных сигналов первого и второго чувствительных элементов. При этом изменения выходных сигналов вследствие воздействия внешних факторов взаимо компенсируются. [46]
Для этого достаточно включить в плечо моста, примыкающее к плечу, в котором установлен датчик, подвергающийся воздействию измеряемой величины, такой же датчик, на который эта величина не воздействует. При этом одинаковое изменение параметров обоих датчиков, вызванное изменением температуры, не будет нарушать равновесия моста. Такая схема температурной компенсации применяется в проволочных тензометрах, в которых в одно плечо моста включают проволочный датчик сопротивления, приклеенный к исследуемой детали, а в другое, примыкающее к нему, такой же датчик, наклеенный на брусок из того же металла, из которого сделана исследуемая деталь. Сопротивление R служит для балансировки моста. Кольцо крепится на детали двумя точками в направлении измеряемой деформации. Сжимаясь или растягиваясь, оно принимает форму эллипса. [47]
 |
Схема устройства магнитоэлектрического прибора с подвижной катушкой. [48] |
Главной частью электромеханического прибора является измерительный механизм. Он состоит из подвижной и неподвижной частей и служит дли получения углового или линейного перемещения подвижной части под воздействием измеряемой величины. [49]
Высокий коэффициент К у полупроводниковых тензорезисторов устраняет не только неприятные побочные явления, но открывает по сравнению с проволочными тензорезисторами совершенно новые возможности с весьма обнадеживающими перспективами. В этой связи следует прежде всего отметить, что отношение изменения сопротивления под действием температуры к изменению сопротивления под воздействием измеряемой величины в этом случае даже несколько меньше, чем у проволочного тензорезистора. Вследствие высокой чувствительности для измерений можно применять мостовую схему, питаемую постоянным напряжением, которая во многих случаях может подключаться к индикаторным или регистрирующим приборам без усилителей. [50]
 |
Примеры компенсации внешних влияний в небалансных системах. [51] |
Внешнее влияние, например колебание окружающей температуры, часто вызывает изменение выходной величины датчика и тем самым вносит погрешность в показания. Для уменьшения этой погрешности в схему вводят компенсирующий элемент, который совершенно аналогичен датчику и, следовательно, реагирует на внешнее влияние так же, как датчик, но не испытывает воздействия измеряемой величины. [52]
Преобразователи, у которых изменение емкости вызывается изменением расстояния б между электродами под воздействием измеряемой величины X ( рис. 8.7, а и б), используются для измерения малых перемещений. Конструкция с двумя неподвижными и одним подвижным электродом ( дифференциальный преобразователь) является более чувствительной. В ней под воздействием измеряемой величины X одновременно увеличивается одна и уменьшается другая емкости преобразователя. Такие преобразователи чаще всего включают в мостовую измерительную схему. [53]
 |
Схемы включения чувствительного элемента датчиков. [54] |
Датчики по принципу действия разделяются на генераторные и параметрические. В генераторных датчиках измеряемая неэлектрическая величина преобразуется в эдс; сюда относятся индукционные, пьезоэлектрические, термоэлектрические, основанные на эффекте Холла и фотоэлектрические. В параметрических датчиках под воздействием измеряемой величины изменяются один или несколько параметров электрической цепи, в которую они включены; к ним относятся, например, реостатные, проволочные, индуктивные, емкостные. [55]
 |
Схемы включения чувствительного элемента преобразователей. а-с делителем напряжения. к задаче 708. б-дифференциальная. к задаче 713. в-мостовая. к задаче 718. [56] |
Преобразователи по принципу действия разделяются на генераторные и параметрические. В генераторных преобразователях измеряемая неэлектрическая величина преобразуется в эдс; сюда относятся индукционные, пьезоэлектрические, термоэлектрические, основанные на эффекте Холла, и фотоэлектрические. В параметрических преобразователях под воздействием измеряемой величины изменяется один или несколько параметров электрической цепи, в которую они включены; к ним относятся, например, проволочные, индуктивные и емкостные. [57]
В зависимости от вида выходного сигнала все датчики подразделяются на генераторные и параметрические. Генераторные датчики под воздействием измеряемого физического параметра вырабатывают электрическую энергию. Параметрическими называют датчики, которые под воздействием измеряемой величины меняют какие-либо электрические параметры. В частности, к этим параметрам относят сопротивление, емкость, индуктивность, фазовый сдвиг, масштабный коэффициент и др. Для использования датчиков параметрического типа требуется дополнительный источник опорного сигнала. [58]
Пьезоэлектрические преобразователи применяют также для измерения статических нагрузок. В этом случае динамический режим работы пьезоэлемента создают искусственно путем возбуждения в нем механических колебаний при помощи генератора электрических колебаний. Воздействие на преобразователь измеряемой величины осуществляется путем изменения размеров, плотности и упругих свойств непосредственно пьезоэлемента, а также изменением акустического сопротивления среды, контактирующей с пьезоэлементом, которое определяется ее плотностыо скоростью звука, контактной жесткостью и площадью фактического контакта пьезоэлемента со средой. На основе изменения параметров непосредственно пьезоэлемента от воздействия измеряемой величины строят тензочув-ствительные, термочувствительные и масс-чувствительные преобразователи. На основе изменения акустической среды, контактирующей с пьезоэлементом, строят пьезоэлектрические преобразователи с изменяющимся акустическим сопротивлением. Выходным сигналом тензочувствительных, термочувствительных и масс-чувствитсльных преобразователей является изменение частоты колебаний автогенератора, в частотозадаюшую цепь которого включен пьезорезонатор. Пьезоэлектрические преобразователи с изменяющимся акустическим сопротивлением строят на основе пьезоэлектрических резонаторов и трансформаторов. Выходной сигнал - изменение тока в цепи пьезорезонатора и изменение выходного напряжения пьезотрансформатора, а также изменение частоты колебаний автогенератора, если резонатор или трансформатор включены в его частотозадающую цепь. [59]
Страницы: 1 2 3 4