Mérőátalakítók, típusuk és alkalmazásuk
Mérőátalakítók, típusuk és alkalmazásuk.
A mérőeszközök általános szerkezete
A természeti jelenségek tanulmányozásának folyamata vagy a különböző termékek gyártása során fizikai paramétereket kell meghatározni és számszerűsíteni. Ebben az esetben a mérőátalakítók vagy a fizikai mennyiségek érzékelői.
Mérőátalakítók (érzékelők) - olyan mérőeszközök, amelyek a mért nem elektromos mennyiséget egy másik fizikai mennyiségbe konvertálják, egy személy vagy egy automatikus eszköz számára.
A konverterben meg kell különböztetni a mért fizikai mennyiség primer és szekunder transzformációit.
Az elsődleges transzformáció olyan érzékeny elemek, amelyek közvetlenül érzékelik a mért fizikai mennyiséget. Például nyomás méréséhez a membránhoz aneroid dobozok, harmonika, stb Feladatuk - .. elnyel, és átalakítani a nyomás mechanikai elmozdulás, ami sokkal kényelmesebb további - a konverter egy elektromos nagyságát.
Az elsődleges átalakítók fő típusa két:
- átalakítók, amelyekben a mért értéket lineáris vagy szögletes mozgássá alakítják;
- a konverterek az érzékeny elem elektromos tulajdonságainak változását használva, amikor a mért értéket megváltoztatják.
Elvben más típusú átalakítók is léteznek, például kémiai vagy termikus, de ezek nem széles körben használatosak.
A kimeneti paraméter típusa szerint a konverterek paraméterek és generátorok.
A paraméteres átalakító kimeneti értéke az elektromos áramkör - ellenállás, kapacitás, induktivitás stb. Passzív paramétere. A mérőkörökben történő használatra kiegészítő tápforrás szükséges. A legnagyobb alkalmazást a következő típusú paraméteres átalakítókra találtuk:
- reosztát, az ellenállás értékének függvényében a reosztát mozgatható kefe helyzetén (potenciométer). Alkalmazás - olyan nem elektromos paraméterek mérésekor, amelyek lineáris vagy szögletes mozgásokká alakíthatók, például az aneroid dobozokkal rendelkező nyomások, ha ez nem igényel nagy pontosságot.
- törzs alapuló ellenállás értéke függ a törzs érzékelő elem - nyúlásmérő bélyeg, amely egy összehajtogatott és rögzített vékony, hosszú fém huzal átmérője 0,02-0,05 mm, és ragasztva a mérendő tárgy. Alkalmazás - deformációk, mechanikai nyomás, nyomások stb. Mérésére;
- Hőmérséklet érzékeny, a hőmérséklettől való ellenállás függvényében vékony, általában rézhuzalból készült tekercsek formájában. Alkalmazás - a hőmérséklet mérésére zárt térfogatban, gáz vagy folyadék áramlási hőmérsékletének mérésére stb .;
induktív, a tekercsek induktivitása vagy kölcsönös induktivitása közötti kapcsolatot használva a mágneses áramkör különálló elemének helyzetéből, amelynek mozgását az érzékeny elem határozza meg. Nagy pontosságú. Alkalmazás - elmozdulások, nyomások stb. Mérésére;
- Kapacitív, a kondenzátor kapacitása és a lemezek mérete és elrendezése közötti kapcsolat, valamint a közeg dielektromos permittivitása közötti kapcsolat felhasználásával. Nagy érzékenységük, alacsony tehetetlenségük és nagy pontosságuk van. Alkalmazás - a folyadék szintjének, nedvességtartalmának, kis eltolódásoknak a mérésére;
- elektrolitikus, az elektrolit elektromos ellenállása és koncentrációja közötti összefüggést alkalmazva. Alkalmazás - a megoldások koncentrációjának mérésére;
- ionizáció, a gázhézag ellenállásának és az ionizáció mértékének összefüggése alapján. Alkalmazás - a sugárzás intenzitása, a mechanikai elmozdulás (ionizációs manométer) mérése, mérje meg a gáz sűrűségét és összetételét.
A generátor átalakító kimeneti értéke az aktív elektromos mennyiség - emf. vagy áram. Az ilyen átalakítók mért értéket generálnak egyfajta elektromos jel formájában - állandó, váltakozó vagy impulzusos áram feszültségszintje formájában. Az információ az elektromos paraméterek egyikében található -
amplitúdóban, frekvenciában vagy fázisban, impulzusok számában vagy soros vagy párhuzamos kódban kódolva. A legnagyobb alkalmazást az alábbi típusú generátor-átalakítókban találtuk:
- indukció, elektromágneses indukcióra alapozva, amikor állandó mágnest mozgat a tekercs közelében, ahol emf. Alkalmazás - a lineáris és szögletes elmozdulások sebességének mérésére;
- piezoelektromos, piezoelektromos hatás használatán alapul (mechanikai feszültség hatására a kvarckristály vagy egyéb anyag felületén elektromos töltés keletkezik). Alkalmazás - a gyorsan változó mechanikai mennyiségek paramétereinek mérésére;
- termoelektromos, a termoelemes áram termoelektromos hatásán alapulva (a hőelemes lánc különböző anyagaiból származó két vezeték közötti csomópontok különböző hőmérsékletein egy emf). Alkalmazás - a hőmérséklet mérésére széles tartományban;
- galván, az emf előfordulása alapján. az elektródák elektrokémiai kölcsönhatásaként egy megoldással. Alkalmazás - ionkoncentráció mérése oldatokban és gázokban;
- fotoelektromos, emf. egyes fémek és félvezetők megvilágításában. Alkalmazás - a sugárzás intenzitásának mérésére, például fényre.
A másodlagos átalakítók egy bizonyos mérési áramkör, amely egy jelet kap az elsődleges átalakítótól, és átalakítja azt a fogyasztó számára megfelelő módon. Ilyen átalakítók például olyan átalakítók, amelyek átalakítják a feszültség amplitúdóját kódként, a frekvenciát egy feszültségbe, a frekvenciát egy kódba, és így tovább.
Így a mérőberendezések átfogó szerkezete soros összeköttetés formájában jeleníthető meg: primer átalakító, másodlagos átalakító és indikátor (rögzítő) eszköz. A modern mérőeszközök indikátoraként digitális jelzőt használnak, valamint rögzítő eszközökként - digitális digitális memóriával rendelkező eszközöket.
14. A természetes folyamatok ember általi vizsgálata.
A legegyszerűbb rendszerek a mért jelek megjelenítésére
és információkat. Elektronikus oszcilloszkópok, céljuk
A természetes folyamatok tanulmányozásához nemcsak a fizikai paraméterek mérésére van szükség, hanem a változások fejlődésének megfigyelésére is. Ehhez kívánatos ezeknek a folyamatoknak a vizualizálása, azaz elérhetővé tétele a vizuális megfigyeléshez.
Az egyik legegyszerűbb és egyidejűleg az időben változó mért jelek megjelenítésének legáltalánosabb eszköze egy elektronikus oszcilloszkóp.
A fő elem egy oszcilloszkóp elektronsugár cső, amely egy vákuum fokozatú, kiszélesedő egyik végén a belső sík homlokfelület szolgáló bevont ernyőt fénypor világítótest, amikor sújtotta elektronok. Közvetlenül mielőtt a képernyőn látható belsejében az erkély falán vezető réteg szolgál, egy anód, amelyen egy külső elektródát magas - 400-5000 V pozitív képest a katód feszültség.