1. Преобразователь «напряжение – ток». Эквивалентная схема, пример расчета

Таким образом, ток , протекающий через резистор нагрузки, не зависит от сопротивления нагрузки, но прямо пропорционален входному напряжению.

2. Пирометрические преобразователи. Основные виды, принцип действия.

Температуру нагретого тела можно определить по энергии, излучаемой телом. Тепловое излучение представляет собой процесс распространения внутренней энергии излучаемого тела электромагнитными волнами. При поглощении э/м волн от излучаемого тела другими телами электромагнитные волны вновь превращаются в тепловую энергию. Приборы, определяющие температуру тела по его излучению, называются пирометрами.

Радиационные пирометрыизмеряют температуру (20…2500^оС) по суммарному излучению. Радиационный метод основан на зависимости интенсивности полного (интегрального) излучения нагретого тела от его температуры. Испускаемые нагретым телом лучи фокусируются линзой и направляются на чувствительный элемент пирометра. ЧЭ является термобатарея, состоящая из нескольких последовательно соединенных малоинерционных термопар. В термобатарее энергия, излучаемая поверхностью тела, преобразуется в ЭДС, по которой судят о температуре тела.

Пирометр (рис.а) состоит и телескопа Iи измерительного прибораIIградуировки РП. Телескоп линзой1объектива направляется на излучающий объект. Лучи проходят через ограничивающую диафрагму2, фокусируются на рабочих спаях термобатареи6. Для защиты термобатареи от механических повреждений и излучений служит экран3. На тело телескоп наводят с помощью окуляра5. Для защиты глаза перед окуляром помещен светофильтр4.

Радиационный пирометр показывает кажущуюся температуру (шкала градуируется по абс.черн.телу). Действительная температура реального тела: ε – степень черноты.

Оптические пирометры(800…6000^оС) основаны на зависимости интенсивности монохроматического излучения от температуры. При измерении этим методом сравнивают яркость (интенсивность излучения) исследуемого тела с яркостью нити лампочки накаливания, расположенной между глазом наблюдателя и телом, температура к-рого измеряется. Красный светофильтр пропускает излучение только определенной длины волны и срезает коротковолновую часть излучаемого спектра, обеспечивая восприятие глазом оператора практически монохроматического излучения.

При сравнении яркости тела и яркости нити накаливания последнюю наблюдают на фоне излучающего тела. Если температура нити будет выше, то нить будет выделяться светлой линией на более темном фоне (рис.а), если температура тела больше температуры нити, то нить будет казаться темной на светлом фоне (рис.б).

Объектив пирометра 1направляют на нагретое тело8так, чтобы в окуляре4на фоне нагретого тела была видна нить фотометрической лампы3.Перемещая окуляр4добиваются четкого изображения тела и нити. Изменяя накал нити реостатом6добиваются исчезновения нити, измеряемую температуру определяют по показанию вольтметра7. За яркостью тела и нити наблюдают через красный светофильтр5.

Пирометры спектрального излучения(900…2800^оС) основаны на сравнении интенсивности излучения контролируемого тела в лучах двух заранее выбранных волн. Отношение интенсивностей излучения характеризует температуру тела.

Поток излучения от нагретого тела 1поступает через объектив2и диафрагму3к обтюратору4, вращающемуся электрическим двигателем9со скоростью 50 оборотов в 1 с. На обтюраторе установлены два комплекта цветных стеклянных светофильтров, пропускающих узкие диапазоны длин волн, соответствующих длинам синих и красных волн.

При вращении обтюратора на фотоэлемент 5поочередно попадают лучи то одной, то другой длины волны. Импульсы фототока определенной силы преобразуются в электронном усилителе7в сигналы, пропорциональные логарифму отношения фототоков. Синхронизатор6выделяет на усилителе фототок, соответствующий той длине волны, которая в данный момент проходит через светофильтр обтюратора. Измеренное отношение фототоков фиксируется автоматическим потенциометром8, его шкала проградуирована в единицах температуры