Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»
Политехнический институт
Кафедра автомобильного транспорта
П.А. Трофимов
Датчики физических величин
Методическое пособие для самостоятельной работы студентов
Великий Новгород
2013
ВВЕДЕНИЕ
Изучение дисциплины «Датчики физических величин» является важной составляющей подготовки грамотных специалистов по направлению подготовки 190600.62 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов.
Постоянное совершенствование систем управления автомобилем требует точного и оперативного измерения параметров физических величин, характеризующих состояние объекта управления. Только в этом случае система управления может вырабатывать управляющие сигналы, обеспечивающие оптимальное состояние объекта управления. Поэтому, наряду с системами – совершенствуются и устройства, преобразующие контролируемую физическую величину в сигнал, удобные для обработки в системе управления. Меняются конструкции датчиков и физические эффекты, лежащие в основе работы датчиков.
Тема 1.
1.1 Содержание темы
Рассматривается определение датчиков, их назначение, требования, предъявляемые к датчикам и особенности их применения в автомобильном транспорте. Классификация датчиков и их структурные схемы и основные метрологические характеристики датчиков.
1.2 Методические указания
При изучении этой темы важно хорошо представлять структурную схему системы измерения или контроля и место датчиков в этой системе. Необходимо знать требования, которые предъявляются к датчикам и в чем выражается особенность их применения в автомобильном транспорте. Необходимо знать основные метрологические характеристики датчиков. Необходимо иметь представление об измеряемых физических величинах, их классификации и единицах их измерений.
1.3 Контрольные вопросы
Что такое датчик ( сенсор, первичный измерительный преобразователь ) ?
Что такое естественная физическая величина ?
Приведите классификацию датчиков по степени интеграции и структуре преобразования.
Перечислите основные метрологические характеристики датчиков.
В чем разница между статическим и динамическим измерением физических величин?
Поясните что такое –основная и дополнительная погрешности.
Тема 2.
Содержание темы
Основные физические явления, лежащие в основе построения датчиков температуры и область их применения. Международная техническая шкала температур – как основа для калибровки датчиков. Термометры на эффекте расширения материалов. Термометры на эффекте изменения сопротивления материалов. Термометры на основе термоэлектрического эффекта. Пирометры.
Методические указания
При изучении этой темы необходимо знать какие физические эффекты лежат в основе построения датчиков температуры. Необходимо знать конструкцию этих датчиков и их основные характеристики. Необходимо уметь произвести обоснованный выбор датчика исходя из конкретной задачи измерения.
Контрольные вопросы
Приведите значения тройной точки воды.
В чем разница между термистором и терморезистором?
Какой металл обладает наиболее линейной зависимостью сопротивления от температуры?
Что такое термопара и в чем особенность ее применения для измерения температуры?
Как устроен и работает яркостной пирометр?
ТЕМА 3