Математическая модель: u­V s/d, где s и d- площадь и толщина воздушного зазора

Характеристики имеют такой же вид, что и индуктивных преобразователей.

Особенность легко согласуются с измерительным прибором и источником питания путем подбора витков.

4 . СТРУННЫЙ ПП

Схема

П ринцип действия

частота собственных колебаний струны (КС) зависит от от L. Один электромагнит возбуждает КС импульсами, другой преобразует КС в колебания тока. По частоте судят о L.

Математическая модель

f₀=0,5L /сmL,

где m- масса струны,

c-коэффициент, зависящий от упругости струны ;

Особенности: 1.Высокая точность (0,1 0,2%); 2.Высокая надежность; 3. Легко согласуется с цифровыми приборами.

Тема 2. Измерения механических величин (сил и параметров движения)

измерение силы; момента; ускорения; скорости; перемещения

ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ

1. Тензодатчиком (ТД):

С хема идеи: F  L  R  U

Принцип

сила F деформирует стальную деталь (l), вместе с ней растягивается (сжимается) ТД, изменяется его сопротивление

(lR), появляется напряжение на выходе моста (RU).

Математическая модель

 - механическое напряжение в месте нахождения ТД, Н/м²;

Е - модуль упругости материала детали, Н/м², для стали Е=210¹¹;

2 - относительная чувствительность тензопреобразователя .

R, R - сопротивление ТД и его изменение , Ом.

Наибольшая чувствительность моста, когда R₁=R₂, R₃=R₄, тогда напряжение на выходе моста

U_и=0,5UR₁/R₁ ,

если у приращений сопротивлений ТД при работе разные знаки.

Если все R - ТД, то U _и=UR₁/R₁.

1.2. Измерение силы струнным датчиком

С хема

Принцип генератор импульсами заставляет струну колебаться, частотомер измеряет частоту свободных колебаний струны, которая зависит от силы.

Математическая модель см. тему предыдущую

2. Измерение момента сил

Схема

Принцип

момент ротора равен моменту статора, а тот пропорционален разнице сил на опорах. Измеряя силы, можно измерить момент.

Математическая модель: M=(F₁-F₂)l/2,

где F₁,F₂ -силы на опорах

3. Измерение ускорения

П ринцип

измеряется сила, с которой известная масса действует на датчик при ускорении

Математическая модель: a=F/m

Тема 3. Измерение температуры и света

термопара; термосопротивление; пирометр; фотодиод

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (ТЕРМОПАРА) Назначение преобразование температуры в электрическую величину (ЭДС, ток) Принцип действия разница температур между спаями разных материалов вызывает электродвижущую силу, называемую «термоЭДС» Математическая модель E=k(t1-t0), k4710-5В/K E - термоЭДС, В; t1, t0 -температуры рабочего и нерабочего спаев, оС, К.		Схема
Характеристики	Особенности 1.основной источник погрешности - температура нерабочего спая. избегайте промежуточных спаев