4. Преобразователи

Масштабные преобразователи

К ним относятся: шунты, делители напряжения, измерительные трансформаторы, усилители.

Шунты. Служат для расширения пределов измерения по току приборов магнитоэлектрической системы. Имеют два токовых (ТТ) и два потенциальных (ПП) зажима. Токовые зажимы мощнее, их переходное сопротивление меньше.

n – коэффициент трансформации

Делители напряжения.

Добавочные резисторы

Измерительные усилители

Усилитель – активный масштабный преобразователь. В котором увеличение мощности входного сигнала осуществляется за счет энергии, вспомогательного источника питания. Используется для расширения пределов измерения в сторону малых сигналов. Бывают: по частоте сигнала: для постоянных токов и напряжений, низкочастотные, высокочастотные, селективные; по исполнению: электронные, электрометрические, фотогальванические; по роду усиления сигнала: усилитель тока, усилитель напряжения; по числу каскадов: с каскадами; по виду каскадных связей. Характеризуется коэффициентам усиления.

Выпрямительные преобразователи (преобразователи рода тока)

Входные величины – переменный ток и напряжение, на выходе – постоянные ток и напряжение.

В качестве преобразователе используются диоды, термопреобразователи, электронные лампы, транзистор.

Различают схемы однополупериодные и двухполуполупериодные.

однополупериодная двухполуполупериодная

Иногда в схемах двухполуп-ого выпрямителя используется лишь два диода, а остальные заменяются резисторами. Это ведёт к снижению температурной погрешности, но и к понижению чувствительности.

Основными параметрами являются их амплитудное значение (I_M,U_M), среднеквадратичное или действующее (I,U), средне выпрямительное (I_СВ, U_СВ).

- коэффициент формы.

- Коэффициент амплитуды

Измерительные трансформаторы

Делятся: на трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Используется как преобразователь больших токов и напряжений в относительно малые, допустимые для измерений приборами с небольшими стандартными пределами измерений.

Преобразователи неэлектрических величин

Группы преобразователей (по принципу действия):

1). Параметрические;

2). Генераторные.

Параметрические преобразователи.

а). Реостатные преобразователи: основаны на измерении R проводника под влиянием входной величины – перемещение;

б). Тензочувствительные (тензорезисторы): на выходе – R, на входе – деформация.

в). Термочувствительные (терморезисторы): на входе - t^o (термисторы); на выходе – R (термосопротивления).

г). Электролитические преобразователи. Основаны на явлении диссоциации, т.е. расщеплении молекул раствора на положительные и отрицательные ионы и зависимости электрического R электролита от его концентрации. Применяются для измерения концентрации растворов, давления, перемещения, скорости, ускорения.

д). Индуктивные преобразователи: на выходе – индуктивность, на входе – магнитное сопротивление.

е). Ёмкостные преобразователи: на выходе – ёмкость; на входе – перемещение.

Генераторные преобразователи.

а). Термоэлектрический преобразователь. . Термопара – датчик из двух, соединённых между собой разнородных электропроводящих элементов

б). Индукционные: на выходе – ЭДС; на входе – изменение магнитного потока. Основаны на использовании закона электромагнитной индукции.

в). Пьезоэлектрические: Основаны на использовании прямого пьезоэлектрического эффекта, заключающихся в появлении электрических зарядов на поверхности кристаллов (кварц, сигментовая соль) под влиянием механических напряжений.