3. Сурет. Тәсілмен өлшеу жүйесі

Электрлі емес шамалардың датчиктері

Электрлі өлшеуде электрлі емес шамаларды өлшеу үшін арнайы датчиктер қолданылады. Олардың жасау принциптері түрлі физикалық құбылыстарға негізделген. Негізгі квалификациялы сипаттамасы болып негізделген физикалық принцип датчиктерді өлшеу және құру болып табылады.

Резисторлы датчиктер – омдық кедергілердің өлшенетін шамаларын өрнектейді. Мұндай датчиктер көбінесе ығысуларды өлшеу мен сұйықтардың деңгейін өлшеуде қолданылады. Бірінші этабында өлшенген шамалардың ауыспалы резистор движогының ығысуына айналады. Резисторлы датчиктің жалпылама түрі 3.4-суретте көрсетілген.

3.4. Сурет. Резисторлы датчик

Бұдан . Егер x-ті бұрыштық немесе сызықтық ығысуын білдірсе, онда ол болады.

Резисторлы түрлендіргіштер негізінен мына жүйелерде қолданылады, яғни күші . Ығысу шамасы. Қоректің жиілігі5Гц. Датчик өлшемдері: биіктігі<5 мм, ауданы 10см² дейін.

Магнитті серпімді датчиктер (3.5-сурет) - үлкен күштерді(F=10⁵…10⁶ H) өлшеу үшін қолданылады. Датчик келесі ретпен құрастырылған: беріктілігі зор диэлектрик материалға бір-біріне параллель екі катушка орнатылған. Егер бірінші катушкаға айналмалы кернеу жіберсе, онда екінші катушкада нөлге тең ЭҚК индуктеледі. Датчикке күш әсер еткен жағдайда материал деформацияланып, соның нәтижесінде катушкалардың кеңістікте орналасуы өзгереді де, екінші катушкада нөлден өзгеше ЭҚК пайда болады. Датчик құрылысы суретте көрсетілген.

Бұл датчиктердің жұмыс істеу принципі магнит ағындарының өзара әсерлесуіне негізделген. Орын ауыстырудың мөлшері мен деформация жайлы индуктор катушкасындағы токтың өзгеруінен пайымдауға болады.

2. Сурет. Орын ауыстыру және деформацияның электромагниттік датчиктер

Электромагнитті датчиктердің түрлі схемалары 3.5-суретте көрсетілген.

3.5 Сурет. Электромагнитті датчиктер

3.5, а-суретте сызықты орын ауыстыру датчигі көрсетілген. 3.5, б-суретте бұрыштық орын ауыстырудыкі. Өлшемдердің нақтылығын көтеру үшін қосылудың трансформаторлы сқлбасы (3.5, в-сурет) мен дифференциалды сұлба (3.5, г-сурет.) қолданылуы.

3.4. Электрлік емес шамалардың электрлікке түрлендірілуі және олардың жіктелуі

Тағайындалуы бойынша өлшеу түрлендіргіштері механикалық, жылулық, химиялық, магниттік, биологиялық және басқа физикалық шамалардың түрлендіргіштеріне бөлінеді.

Жұмыс істеу принципі бойынша өлшеу түрлендіргіштері генераторлық және параметрлік болып бөлінеді.

Генераторлық	Параметрлік
Электромагнитті
Тахогенераторлар	Индуктивті және магнитті серпімді
Жылулық
Термопаралар	Терморезисторлар
Оптикалық
Фотоэлемент	Фоторезистор, фотодиод және т.б.

Генераторлы түрлендіргіштің жұмыс істеу принципі өлшенетін шаманың сәйкес энергияның электрлік формасына түрленуін қамтамассыз ететін белгілі бір физикалық құбылысқа негізделген. Генераторлы түрлендіргішті құрастыру үшін қолданылатын осы физикалық эффектілердің ең маңыздылары 3.5-кестесінде, ал олардың техникалық орындалу принциптерін кескіндейтін схемалар 3.5-суретте көрсетілген. Термоэлектрлік эффектіні (термопара) жүзеге асыратын түрлендіргіш химиялық табиғаты әр түрлі екі М1 және М2 өткізгіштен тұрады. Егер өткізгізгіштердің бірінің 01 қосылу орының температурасын 02 екіншісінің температурасынан өзгеше етсек, тізбекте спайлар температуралары функциясының айырмасы болып табылатын термоЭҚК пайда болады. ТермоЭҚК Е 02-нің температурасы тұрақты болған жағдайда өлшенетін 01 температурасына пропорционал болады.

3.5-кесте

Өлшенетін шама	Қолданылатын эффектілер	Шығатын шама
Температура	Термоэлектрлі эффект	Кернеу
Оптикалық шағылудың ағыны	Пироэлектрлік эффект	Заряд
	Сыртқы фотоэффект	Ток
	p-n ығысудағы жартылай өткізгіштегі ішкі фотоэффект
	Фотоэлектромагнитті эффект	Кернеу
Күш, қысым, үдеу	Пъезоэлектрлік эффект	Заряд
Жылдамдық	Электромагнитті индукция	Кернеу
Ығысу	Холл эффектісі	Кернеу

Пироэлектрлік эффектсі бар түрлендіргіште пироэлектриктер (мысалы, сульфат триглицині) деп аталатын белгілі бір кристалдарда олардың температурасына байланысты болатын кездейсоқ электрлік поляризация болады. Бұл жағдайда түрлендіргіштің қарама-қарсы жатқан екі бетінде сол поляризацияға пропорционал болатын қарама-қарсы таңбалы электр зарядтары пайда болады.