Контрольні запитання до 12 розділу

1. Загальний принцип побудови електрохімічних перетворювачів.

2. Які параметри можуть бути виміряні за допомогою електрохімічних перетворювачів?

3. Наведіть залежність, що покладена в основу дії електрохімічних резистивних перетворювачів.

4. Чим відрізняються контактні та безконтактні електрохімічні перетворювачі? Наведіть їх схеми.

5. Наведіть основні типи безконтактних електрохімічних перетворювачів.

6. Що таке дисоціація? Як це явище використовують в електрохімічних вимірювальних перетворювачах?

7. Принцип дії гальванічних рН – метрів.

8. Область застосування та основні джерела похибок у гальванічних перетворювачах.

9. Явище електролізу. Як його використовують в електрохімічних вимірювальних перетворювачах?

10. Принцип дії та область застосування кулонометричних перетворювачів.

11. Принцип дії електрокінетичних вимірювальних перетворювачів.

12. Область застосування електрокінетичних перетворювачів.

13. Якого типу є перетворювач з безперервно оновлюючимся ртутним електродом? Опишіть коротко принцип дії.

14. Що таке "іоністор"? для чого їх використовують?

13 Оптоелектричні перетворювачі

13.1 Область застосування оптоелектричних перетворювачів

Оптичне вимірювання – це електромагнітні хвилі, довжина яких 0,001-1000мкм.

В основу принципу роботи оптичних перетворювачів покладена залежність параметрів потоку оптичного випромінювання від значення перетворюваної величини.

Перетворювач оптичного випромінювання (рисунок 13.1) має джерело випромінювання, оптичний канал і приймач випромінювання.

Рисунок 13.1 – Структурна схема перетворювача оптичних випромінювань

Вимірювана величина х₁ може впливати на джерело випромінювання безпосередньо, змінюючи параметри випромінюваного потоку Ф₁. Найчастіше вимірювана величина х₂ впливає на параметри оптичного каналу, викликаючи зміну його пропускання, поглинання або розсіювання, що призводить до зміни інтенсивності світлового потоку, який сприймається приймачем випромінювання.

Швидкість розповсюдження електромагнітного випромінювання:

, (13.1)

де с=2,99810⁸м/с – швидкість у вакуумі;

n – оптична щільність середовища.

Основним параметром вимірювання якого змінюється оптичним методом – це безконтактне вимірювання температури.

13.2 Джерела і приймачі випромінювання

В оптичних вимірювальних перетворювачах, як джерела випромінювання використовують лампи розжарення, газорозрядні лампи, лазери і світлодіоди.

Основними характеристиками джерел випромінювання є характер свічення (неперервний або імпульсний), спектральний склад випромінювання, інтенсивність випромінювання, споживана потужність і габарити.

Приймачі оптичного випромінювання поділяються на теплові та фотоелектричні. В теплових енергія випромінювання перетворюється у теплову енергію, а потік в електричний сигнал або зміну електричного опору.

Фотоелектричні приймачі поділяються на фотоприймачі із зовнішнім і внутрішнім фотоефектом. Принцип дії фотоелементів із зовнішнім фотоефектом полягає в тому, що квант світла викликає емісію фотоелектронів, які під дією зовнішнього електричного поля створюють фотострум.

Внутрішній фотоефект супроводжується переходом електронів і дірок всередині напівпровідника із зв’язаних станів без виходу їх назовні. Розрізняють два прояви внутрішнього фотоефекту. Перший – в результаті появи вільних носіїв заряду змінюється опір напівпровідника – це фоторезистори. Другий – виникнення фото – ЕРС на межі двох матеріалів, що контактують – генераторні фотоелементи.

Основними характеристиками є світлова, спектральна, статична вольт – амперна, частотна та температурна.