2.5.4 Вопросы для самопроверки

2.5.4.1 Объясните, в чем заключается явление электромагнитной индукции.

2.5.4.2 Составьте перечень физических величин, преобразование которых возможно осуществить с помощью явления электромагнитной индукции. Напишите уравнения функций преобразования индукционных преобразователей для перечисленных физических величин.

2.5.4.3 Укажите, какого типа преобразования (генераторные или параметрические) можно осуществить, используя явление электромагнитной индукции.

2.5.4.4 Нарисуйте схему конструкции индукционного преобразователя, используемого для измерения вибраций, и объясните принцип его действия.

2.5.4.5 Нарисуйте эквивалентную схему (электрическую схему замещения) индукционного преобразователя вибраций.

2.5.4.6 Объясните, что называют частотной характеристикой преобразователя, как определить по частотной характеристике граничные частоты преобразователя и его постоянную времени.

2.5.4.7 Для приведенной эквивалентной схемы индукционного преобразователя нарисуйте вид частотной характеристики (АЧХ).

2.5.4.8 Напишите формулу для расчета постоянной времени преобразователя, эквивалентная схема которого соответствует схеме, приведенной в п.2.5.4.5.

2.5.4.9 Напишите уравнение функции преобразования индукционного преобразователя вибраций, катушка которого совершает колебательное движение. Напишите уравнение колебательного движения катушки преобразователя, а также уравнение изменения линейной скорости при этих колебаниях.

2.5.4.10 Напишите выражения для определения коэффициента преобразования индукционного преобразователя амплитуды вибраций.

2.5.4.11 Напишите выражения для определения коэффициента преобразования, чувствительности и нелинейности функции преобразования по известной функции преобразования.

2.5.4.12 Объясните, в чем заключается метод наименьших квадратов, применяемый для аппроксимации функциональных зависимостей. Напишите формулы для определения коэффициентов, входящих в уравнения первого и второго порядка, используемые для аппроксимации рассматриваемой функции преобразования, по методу наименьших квадратов.

2.5.4.13 Составьте методику экспериментального определения функции преобразования, зависимости ЭДС от амплитуды колебаний катушки и частотно характеристики индукционного преобразователя при колебательном движении его катушки, полагая колебания чисто гармоническими. Составьте функциональную схему экспериментальной установки и перечень необходимого оборудования и приборов для проведения порученного исследования.

2.5.5 Порядок выполнения работы

2.5.5.1 После собеседования с преподавателем по теоретической части работы и окончательной корректировки методики проведения экспериментального исследования и списка необходимого оборудования и аппаратуры, получите это оборудование и аппаратуру у преподавателя. Составьте окончательный вариант функциональной схемы экспериментальной установки и напишите цепочку всех происходящих преобразований.

2.5.5.2 Ознакомьтесь с инструкциями и правилами работы с используемым оборудованием и аппаратурой. Занесите в таблицу 2.5.1 основные параметры используемого оборудования и аппаратуры .

2.5.5.3 В соответствии с утвержденной преподавателем методикой проведения эксперимента соберите схему. Правильность сборки схемы должен проверить преподаватель.

2.5.5.4 По утвержденной методике (п.2.5.4.13) проведите экспериментальное определение функции преобразования индукционного преобразователя при изменении амплитуды колебательного движения катушки и постоянной частоте, разделив исследуемый диапазон амплитуд колебаний, заданный преподавателем, на 10 равных интервалов. Эксперимент повторите трижды. Результаты измерений занесите в таблицу 2.5.2 .Для каждой точки найдите средние значения ЭДС и также занесите их в таблицу .

2.5.5.5 Для построения графика функции преобразования нанесите на рисунок ( п.2.5.4.7) точки, соответствующие средним значениям выходной ЭДС, и постройте для исследуемого диапазона амплитуд колебаний идеализированную теоретическую функцию преобразования (соединив прямой линией начало и конец диапазона).

2.5.5.6 По утвержденной методике (п.2.5.4.14 ) проведите экспериментальное определение частотной характеристики индукционного преобразователя при постоянной заданной амплитуде колебаний для диапазона рабочих частот, выявив характерные точки зависимости. Результаты измерений занесите в таблицу 2.5.3.

2.5.5.7 Постройте график зависимости ЭДС индукционного преобразователя от частоты колебаний катушки.

2.5.5.8 Проверьте правильность результатов эксперимента у преподавателя и после этого размонтируйте экспериментальную установку и сдайте используемую аппаратуру и приборы преподавателю.

2.5.5.9 Таблицу экспериментальных данных 2.5.2 подпишите у преподавателя и рассчитайте коэффициенты уравнения аппроксимации функции преобразования методом наименьших квадратов.

2.5.5.10 По полученным результатам расчета выберите тип аппроксимирующего уравнения и постройте график экспериментальной функции преобразования.

2.5.5.11 Рассчитайте параметры преобразователя по идеализированной теоретической и экспериментальной функциям преобразования. Результаты расчетов занесите в таблицу 2.5.4.

2.5.5.12 Рассчитайте постоянную времени преобразователя по его частотной характеристике и определите его граничные частоты. Результаты расчетов занесите в таблицу 2.5.4.

2.5.5.13 Сравните параметры преобразователя, найденные по теоретической и экспериментальной функциям преобразования. Объясните причины расхождения значений этих параметров. Укажите характерные точки частотной характеристики и объясните их.