9.2 Магнитостикционные датчики

Магнитостикционный эффект заключатся в том, что магнитная проницаемость материала  изменяется при изменении механического напряжения в материале. Механическое напряжение может быть создано внешними силами F (рис. 9.3).

Рис. 9.3

9.2.1 Принцип действия

Сила F создает в материале механическое напряжение. Это приводит к изменению значения . Изменение  ведет к изменению магнитного сопротивления R_м индуктивности катушки L. Индуктивность определяет величину реактивного сопротивления. Изменение реактивного сопротивления электрической схемой может быть преобразовано в изменение выходного напряжения ΔU_вых, пропорциональное приложенной силе F.

9.3 Термоэлектрический датчик

Этот датчик чувствителен к разности значений температур между двумя переходами из двух разнородных материалов, как показано на рис. 9.4. Работа датчика основана на эффекте Зеебека, заключающегося в том, что если концы проводника имеют разную температуру (T₁ и T₂), то между этими концами возникает разность потенциалов. Эта разность потенциалов зависит разности температур:

Δφ=ξ(T₁T₂),

где ξ –коэффициент термоэлектродвижущей силы, зависящий от материала проводника.

Если два разнородных проводника Р и Q (см. рис. 9.4) образуют замкнутую цепь, то по ней будет протекать электрический ток. Точки соединения проводников называю спаями: Т₁ –«горячий» спай и Т₂ –«холодный» спай. Если в разрыв одного из спаев включить вольтметр, то он покажет напряжение, пропорциональное разности температур:

U_вых= (ξ_P ξ_Q)·(T₁T₂).

Рис. 9.4

Если температура T₂ известна, то температура горячего спая может определятся по напряжению U_вых:

T₁= T₂+U_вых/(ξ_P ξ_Q).

Примечание:

• Погрешность измерения : 0,5 … 1 %

• Диапазон температур спаев : 200 … +2000°C

Список используемых источников

1. Современные датчики: справочник/ Фрайден Дж.; пер. с англ. Ю.А. Заболотной под ред. Е.Л. Свинцова –а) М.: Техносфера,2005 г. – 588 с.,2 экз.; б) 2006 г.

2. Датчики в современных измерениях/ А.Ф. Котюк – М.: Радио и связь: Горячая линия, 2006 г. – 96 с.

3. Пьезоэлектрические датчики/ В.М. Шарапов, М.П. Мусленко, Е.В. Шарапова - М.: Техносфера,2006 г. – 628 с.

4. Новейшие датчики: учебник/ Р.Г. Джексон; пер. с англ. Под ред. В.В. Лучина – а) М.: Техносфера, 2007 г. – 380 с., 6 экз.; б) уч.-монография , 2-е издание,доп.,2008г. – 397 с.

5. Расчет динамических погрешностей интеллектуальных измерительных систем/ В.П. Шевчук – М.: Физматлит, 2008 г. – 283 с.

6. Моделирование процессов управления в интеллектуальных измерительных системах/ Е.В. Капля, В.С. Кузеванов, В.П. Шевчук – М.: Физматлит, 2009 г. – 511 с.

7. Основы построения информационно-измерительных систем: пособие по системной интеграции/ Н.А. Виноградова, под общей ред. В.Г.Свиридова: Московский энергетический институт: Научно- производственная фирма «ЦАТИ» - М.: МЭИ, 2004 г. – 267 с.

8. Измерение электрических и неэлектрических величин: Учебное пособие / Н.Н. Евтихиев, Я.А. Купершмидт, В.Ф. Папуловский, В.Н. Скугуров. – М.: Энегроатомиздат, 1990. – 352 с.

9. Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. М.: Энергоатомиздат, 1989. – 272 с.