- •Пермский государственный технический университет
- •Пермь 2004
- •Метрология. Основные понятия. (гост 16263-70)
- •Виды измерений.
- •Методы измерений.
- •Технические средства измерений.
- •Датчики физических величин.
- •Классификация датчиков.
- •1. Датчики:
- •Датчик, его метрологические характеристики.
- •Требования к датчикам.
- •Принципы развития датчиков.
- •Резистивные датчики.
- •Существует две схемы включения
- •Тензорезисторы.
- •Конструкция проволочного тензорезистора.
- •Тонкая фольга высокоомного сплава наносится
- •Конструкция пленочного тензорезистора.
- •Погрешности.
- •Градуировка тензодатчиков.
- •Схемы включения тензодатчиков.
- •Датчики давления.
- •Индуктивные датчики
- •4. Погрешность индуктивного датчика
- •Трансформаторные датчики.
- •Индукционные измерительные преобразователи.
- •Пьезоэлектрические преобразователи .
- •Магнитоупругие преобразователи (параметрические ).
- •Цифровые измерительные преобразователи. (ацп)
- •Преобразователи угла с электрической редукцией (редуктосины).
- •Частотные датчики.
- •2. Расходомер со сносом метки.
- •2.Ультразвуковой уровнемер.
- •Емкостные датчики
- •Измерение температуры.
- •Датчики расширения.
- •Терморезисторы .
- •Полупроводниковые терморезисторы.
- •Схемы включения
- •Автоматический уравновешивающий мост (мс-01).
- •Термопары.
- •Конструкции промышленных термопар.
- •Скоростная термопара.
- •Характеристики термопар и погрешности.
- •Автоматический компенсатор ( автоматический потенциометр пс – 01).
- •Пирометры.
- •Радиационные пирометры (рапир).
- •Яркостные пирометры.
- •1) Яркостный пирометр с исчезающей нитью(оппир).
- •2) Яркостный пирометр с оптическим клином.
- •Цветовые пирометры.
- •Измерение давления.
- •А) Жидкостные манометры.
- •Б) Манометры с упругими преобразователями.
- •Измерение уровней (жидкости в резервуаре, сыпучих веществ).
- •Поплавковый датчик уровня с постоянным погружением.
- •Поплавковый датчик уровня переменного погружения (буйковый датчик).
- •Гидростатические уровнемеры
- •Электрические уровнемеры
- •Измерение уровня сыпучести
- •Измерение параметров движения
- •Измерение пути
- •Измерение скорости
- •Тахогенератор постоянного тока
- •Асинхронный тахогенератор
- •Синхронный тахогенератор
- •Частотные датчики скорости
- •П ростейший датчик
- •Фотоэлектрический датчик
- •Индукционный бесконтактный датчик дчв-2500
- •Стробоскопический способ измерения скорости
- •Измерение постоянных ускорений
- •Измерение переменных ускорений (вибраций)
- •Измерение механических усилий.
- •Датчик для измерения линейных моментов.
- •Измерение крутящих моментов
- •Бесконтактный оптический датчик:
- •Фазоимпульсный датчик момента
- •Индуктивный торсиометр
- •Измерение угловых и линейных размеров
- •Реостатный датчик
- •Индуктивный датчик
- •4. Линейная схема включения лвт.
- •5. Сельсин
- •Измерение состава и концентрации вещества по электропроводности.
- •1.Кондуктометрический преобразователь для измерения концентрации соли.
- •2.Потенциалометр – прибор для измерения активности (концентрации) водородных ионов.
- •3.Кулонометрический преобразователь для измерения влажности газов.
- •4.Полярографический преобразователь для исследования состава раствора.
- •Литература по курсу
Преобразователи угла с электрической редукцией (редуктосины).
Принцип электрической редукции заключается в том, что за малый угол поворота входной оси преобразователя выходной параметр его (амплитуда или фаза) изменяется на один период, а при повороте на 360° число периодов равно передаточному отношению электрической редукции. Значение передаточного отношения в зависимости от точности может изменяться от 2 до 256 и более. Выбор передаточного отношения, равного 2n, где n=1,2,3…,позволяет строить цифровые преобразователи.
Потенциометрический датчик с электрической редукцией.
Щетки разведены на 90° и механически зафиксированы.
Получили двухфазный потенциометрический датчик угла с электрической редукцией.
индукционные фазовращатели на основе СКВТ.
а) двухфазные фазовращатели
б) однофазные фазовращатели
Здесь фазовые сдвиги равны, но противоположны по знаку.
Частотные датчики.
В ыходной параметр - частота следования импульсов.
Они различаются:
Частотные датчики с нерезонирующими частотами .
С резонаторными элементами.
Интегрирующие и развертывающие.
Использование RС генератора, где нет резонанса.
Принцип генерации основан на частотном сдвиге фаз.
Наиболее обширна область с резонирующими элементами (датчики температуры, кварцевыми резонаторами, частота резонатора Т0)
Д атчик давления.
Тонкостенная металлическая трубка в нее вводится измеряемое давление.
Резонансная частота колебания трубки зависит от давления. При изменении давления меняется частота импульсов в обмотке.
Струнные датчики давления.
1.
2. П ри растяжении струны частота ее колебания повышается. При понижении давления натяжение струны падает.
Чтобы преобразовать частоту в струны в электрическую энергию необходимо использовать индуктивный датчик:
Частота определяется резонансной частотой струны.
3 .
Струна 1- Возбудитель
Мембранная коробка 2- Адаптер
Мембрана
Конструкция датчиков ПДВ и АДВ.
Под давлением мембрана прогибается и струна натягивается. То есть, чем выше давление, тем больше собственная частота струны.
Схема усилителя
Возбудитель
Адаптер
Стойки
Мембрана
Развертывающие и интегрирующие элементы.
Основаны на явлении, когда некоторый процесс с определенной скоростью проходит определенный путь. Выходная величина – t(Т). Т – период.
Если скорость процесса зависит от входной величины – то интегрирующий.
Если путь процесса зависит от входной величины – то развертывающий.
Интегрирующий.
1. датчик скорости
=var
Скорость вращения вала меняется, а путь постоянен(один оборот), меняется период следования импульсов.