Резонансный метод измерения индуктивности и емкости.

Основан на определенном резонансе частоты колебательного контура. Состоит из последовательного соединения образцового и измеряемого элементов L или C.

ГВЧ – генератор высокой частоты.

Настраиваем цепь в резонанс. Наступление резонанса определим по максимальному значению V2.

- добротность

в момент резонанса V2>V1

Измерение емкости:

Измерение в два этапа. В начале измерения частоты генератора Cобр = const, настраивают контур в резонанс, находят U_L=U_C ;

Подключают параллельно Cx, изменением Собр настраивают контур в резонанс.

f=const, Cобр=var

=>

Cx=Cобр1-Собр2

Электрические методы измерения неэлектрических величин.

t, P, V, ω, влажность.

Неэлектрические величины преобразуются в электрические.

Достоинства: электрический сигнал легко измерить и передать, электрический сигнал преобразуется из одного вида в другой и наоборот, этот метод позволяет измерять быстропротекающие процессы (осцилограф).

Требования к преобразователям.

1. Они должны обладать линейными статическими характеристиками

2. Обладать высокой чувствительностью.

3. Минимальное влияние на результат измерения U, f, t,и т.д

4. Малые габариты и вес.

5. Дешевые и надежные в работе.

Такими измерительными преобразователями называют датчики. Датчики бывают: параметрические и генераторные.

Параметрические – измеряют преобразованием в изменении параметра электрической цепи R, L, C.

Генераторные – в изменении напряжения

Параметрические датчики активного сопративления.

Измерение в-ки преобразуется в изменение R. К ним относятся тензорезисторы, проволочный и п/п терморезисторы, фоторезисторы, термостатные датчики и т.д.

Тензорезисторы (тензометры).

Применяются в больших весах.

Проволока в виде спирали d 15…60мкм наклеивают на пленку.

А – база 10…100мкм, R = 10…10³ Ом

- коэффициент удельного сопротивления; l – длина базы; g – сечение проводника.

R=F(l)

При F=0 мост уравновешивают Iп=0 (произведение противоположных плеч одинаково)

R_gR₂=R₁R₃

При F≠0 Iп≠0 R_gR₂≠R₁R₃

Недостаток метода – результат зависит от окружающей температуры. Для компенсации этого на деталь наклеивают тензометр компенсационный, параллельно рабочему.

При F=0 R₁R₂=R₂R₃, I_п=0

Компенсирующий наклеивают на металлические конструкции, на бетон не наклеивают, так как при быстроизменяющихся нагрузках бетон не нагревается.

Для увеличения чувствительности используют 2 или 4 тензометра.

R_g2 Вместо R₁ R_g1R₁=R_g2R₃

Будет осуществляться и термокомпенсация.

Термокомпинсации нет, а R_g2 Вместо R₂

1 – верхний и нижний в смежных плечах; 2 – не работает.

тензометры

Достоинства: малые габариты и вес (размещают в транзисторных мостах), малоинерционные, простота конструкции, минимальный разброс параметров тензометров одного типа.

2ПКП-15-75 (2 – тензочувствительность)

П – проволочный; К – константан (материал); П – пленочная основа; 15 (мм) – база; 75 – сопротивление.

Недостатки: источник питания – переменный ток. Высокочастотный переменный ток распространяется по поверхности (постоянный по всему сечению)

Нужен усилитель

Используется для измерения веса, диформации.

Проволочный терморезистор (термометр сопротивления)

В качестве провода берут медь, платину, т.к. имеют линейную статистическую характеристику термом сопротивления.

ТСМ – медь

ТСП – платина

Rt = R₀α∆t α – температурный коэффициент.

Типы градуировок

градуировка		R0, Ом		t
ТСП
20	10		0…650
21	46		-200…500
22	100		-200…500
ТСМ
23	51		-50…180
24	100		-50…180