Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Методы измерений






Методы измерений – основополагающие записанные операции которые м может получить количественную и качественную информацию.

Метод непосредственной оценки

Дифференциальный метод

Компенсационный или нулевой

Метод совпадения или стробоскопический

 

Метод непосредственной оценки – подразумевает прямое преобразование измеряемой величины и получения результат измерений примером может служить пружинный динамометр к которому прикладывается измеряемое усилие Р которое растягивает пружину измеряемое усилие может быть рассчитано по стрелке которое закреплено на пружине по школе вблизи которой расположена стрелка. Предварительно пружину динамометра нужно аттестовать или от калибровать. Линейка, Штангенциркуль

Дифференциальный метод – подразумевает использовании разности двух сигналов получаемых от измеряемого сигнала и некоторого опорного источника сигнала. Причем результат измерений складывается (определяется) из суммы опорного и измеренного сигнала. Пример: вертикального оптиметра (измеряет отклонение от размера) Пример: давление (перепад давление).

Компенсационный метод – при это методе также используются 2 сигнала причем один из них компенсационной который может быть отрегулирован или вручную до тех пор пока разница между этими сигналами не станет равная 0. Другими словами пока в измерительной цепи не будет достигнут баланс. Измеряемое усилием между ними может быть точно отградуировано и результат будет определятся по размеру компенсационного сигнала. Например измерение силы тяги автомобиля.

Метод совпадения он может быть проиллюстрирован на примере измерения частоты вращения вала.

На исследуемый вал наносятся штрихи равно удаленный друг от друга по диаметру, при вращении вала он освещается стробоскопической лампочкой которая позволяет задавать и определять частоту мерцания света при совпадении частоты вращения частоты вала и частоты мигания лампы риски на валу буду казаться неподвижными результат определения частоты вращения вала будут определятся по частота меру связанного со стробоскопом. Недостатки: то что измерение можно производить на установившимся режимах, на переходных режимах не работает.

09.11

Преобразователи не электрических величин в электрические подразделяются на параметрические и генераторные. Параметрический преобразователь и его свойства основаны на изменение параметров электрического тока в цепи. Преобразователь основанные на изменение электрического сопротивления называется резисторным преобразователем или преобразователи сопротивления они могут быть контактными которые выполнены в форме миниатюрного резистора или без контактными. Резисторные потенциометрические преобразователи преобразуют линейные перемещения ползунка реостата или угловой перемещение в параметры электрического тока. Преобразователь состоит из каркаса который снабжен необходимой изоляцией и на который наматывается тонка проволока из температурно стабильного материала. По витка такого преобразователя скользит легкая щетка-контакт с помощью которой производится преобразование и съем электрического сигнала. И из сплавов благородным материалов, например сплав Манганин или платина с иридием, диаметр такой проволоки в пределах 0, 03 – соединяя щетку преобразователя передаточным механизмом с чувствительным элементом например с мембраной или пружиной мы получаем возможность преобразовывать усилие или давление в электрический сигнал. Следует отметить что потенциометрический преобразователь обладает дискретностью при переходе щетки с одного витка на другой. При этом имеет место – скачки напряжения. От сюда имеет место погрешность дискретности. ∆ дискретности = 1/n *100% n- число витков потенциометра. Бесконтактные – тензометрические или тензорезистивные принцип основы основан на изменение сопротивления преобразователя под действие его деформации его силы. Например: проволочный тензорезистивный преобразователь который представляет собой тонкую проволоку обычно из сплава «Константана» и уложенную петлями на тонкое основание (бумага, мленка или другой изоляционный материал). В качестве связующего вещества используются различные клеи или цементы. Сопротивление такой проволоки в пределах от 30 – 500 Ом при токе в 10 или 100 мА

Диаметры проволоки от 0, 02-0, 05 мм

Если такой преобразователь прикрепить на деформируемую поверхность и создать растягивающее усилие то начальное сопротивление проволоки R0 изменится на величину ∆ R и сопротивление будет меняться как за счет удлинения проволоки ∆ L так и за счет ∆ R такой преобразователь чувствителен к сжатию в этом случае сопротивление уменьшается на величину -∆ R.

Чувствительность проволоки к деформации оценивается коэффициентов Тенза Чувствителности K=(∆ R /R)/(∆ L/L)

Для константана K=2

Кроме тензометров сделанные из проволоки их изготавливают также из тонкой фольги толщиной 4-12 мкм которые напыляют в виде пленам из металлических сплавов или материалов проводников.

Тенза чувствительность полупроводниковых материалов в десятки и даже сотни раз выше чем у металлов но они более чувствительны к температуре окружающей среды. Это вызывает дополнительные трудности. Наибольшее применение тензорезисторы получили при исследовании деформации различных конструкций а так же в приборах по измерению давления и усилий.

Тензорезисторы включают в мостовую схему использую одно, два или все четыре активных плеча. В зависимости от применяемой аппаратуры мостовая схема питается напряжением постоянного или переменного тока но чаще используют постоянный ток.

Если необходимо воспользоваться активным сопротивление например для использование температуры то чаще всех используют медь или платину например для термопары (по какому принципу работает термопара – два проводника соединённых горячим спаям которые сделаны из разных материала с разным сопротивлением и спаиваться между собой а остальные два конца присоединяется к прибору холодный спай (гальванометру). Когда измеряем то от горячему с холодному спая по проводникам идут электроны. Гальванометр измеряет количество электроном протекающий через проводник. Место гальванометра можно поставить амперметр.

Индуктивные преобразователи.

Действие которые основано на изменение индуктивности. В вид концентрированных окружностей перпендикулярно плоскости.

Катушка чтобы Эл Поле создавалась.

Правило буравчика. Эл Сила идте в катушки создана и ина зависит от сила такого чем больше ток тем больше сила. Взаимодейсвтие в с катушкой нужно поставить якорь и эта сила вытакивает его в доль оси. Переместила и зазор становится больше.

Индуктивный датчик состоит из магнитного провода с обмоткой якоря и электрической цепи питаемой переменным током. Индуктивность цепи содержащий сердечник с железом и имеющий воздушный зазор будет равна L=W^2/R_m=W^2/R_mst+(2∆ /υ 0/s)

Где W – обмотки с магнитным проводом преобразователем

Rn – полное сопротивление магнитной цепи

Rmst – магнитной сопротивление сердечника с железом ∆ - зазор S – площадь сердечника Ƞ о – магнитная проницаемость воздуха.

Для упрощения задачи можно считать что R_mst на много меньше 2∆ /(мю)/s

Тогда L ≈ W^2*(мю0)*S/2∆

Таким образом если зазор ∆ =0 то индуктивность велика а ток измерительной цепи протекающий через сопротивление R близок к нулю. Если якорь перемещать увеличиваю зазор ∆, то сопротивление магнитной цепи растет, индуктивность L при этом падает, а выходной сигнал увеличивается. Это упрощенный преобразователь но в таком в виде он применяется редко по этому чаще всего используют дифференциальную схему где преобразователь состоит из двух секций с обротками W1 и W2 и когда якорь находится в среднем положении и зазоры равны дифференциальная схема симметрична и уравновешенная (токи I1 и I2 равны и противоположны по направлению). Если якорь переместить симметрия схемы нарушается и выходной цепи появляется напряжение которые характеризуется напряжением якоря. Дифференциальная схема имеет более линейную характеристику.

ЭЛ поле создает ЭЛ силу

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.