2.Опишите назначение, устройство и принцип работы мостовой измерительной системы

1. Существующие методы электрических измерений можно в основном разделить на два класса: непосредственной оценки и сравнения.

При непосредственной оценке измерительная схема выполняет лишь функции преобразования выходного сигнала датчика, например, усиливает его или согласует выходное сопротивление датчика с входным сопротивлением прибора. Этот метод прост, но применяется редко, так как ему свойственны значительные погрешности (особенно при изменении напряжения питания датчика).

Метод сравнения обеспечивает более высокие точность и чувствительность. При этом используются мостовые, дифференциальные и компенсационные схемы измерения.

Для измерения столь малых колебаний сопротивления применяют в большинстве случаевмостовые измерительные схемы

Мостовые измерительные схемы применяют постоянного и переменного тока. Существуют мостовые схемы уравновешенные и неуравновешенные схемы. Уравновешенные мосты требуют ручной или автоматической балансировки, в то время как неуравновешенные мосты не требуют

В качестве измерительного прибора в неуравновешенных мостах используются амперметры (так как токи невелики, то обычно мили- и микроамперметры). Неуравновешенный мост подчиняется тем же законам, что и уравновешенный.

Возможны два метола измерений:

1) метод отклонений (называемый также «методом непосредствен­ных отсчетов»), когда изменение сопротивления ∆R₁ рабочего тензорезистора определяется по силе тока, возникающего в измерительной диагонали ранее сбалансированного моста.

2)нулевой метод (более совершенный), при котором относительные изменения сопротивления ∆R₁/ R₁определяют балансировкой моста с по­мощью включенного в цепь (рис.22б) реохорда тп изменением отноше­ния сопротивлений r₁/r₂. Этот метод является основным при статических испытаниях.

В настоящее время разработано большое количество различных си­стем коммутаторов, которые позволяют последовательно присоединять к отсчетному устройству большое количество (до нескольких сот) тензорезисторов.

Вес это, а также дешевизна, крайне малый вес, малые габариты тензорезисторов и возможность крепления (приклейки) в любых точках исследуемой конструкции, обусловливают широкое их применение на практике.

БИЛЕТ 5

БИЛЕТ 7

Датчики являются элементом технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами. Датчики преобразуют контролируемую величину (давление, температура, расход, концентрация, частота, скорость, перемещение, напряжение, электрический ток и т. п.) в сигнал (электрический, оптический, пневматический), удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации информации о состоянии объекта измерений.

Исторически и логически датчики связаны с техникой измерений и измерительными приборами, например термометры, расходомеры, барометры, прибор «авиагоризонт» и т. д. Обобщающий термин датчик укрепился в связи с развитием автоматических систем управления, как элемент обобщенной логической концепции датчик — устройство управления — исполнительное устройство — объект управления. В качестве отдельной категории использования датчиков в автоматических системах регистрации параметров можно выделить их применение в системах научных исследований и экспериментов.

Определения понятия датчик[править | править исходный текст]

Широко встречаются следующие определения:

чувствительный элемент, преобразующий параметры среды в пригодный для технического использования сигнал, обычно электрический, хотя возможно и иной по природе, например — пневматический сигнал;

законченное изделие на основе указанного выше элемента, включающее, в зависимости от потребности, устройства усиления сигнала, линеаризации, калибровки, аналого-цифрового преобразования и интерфейса для интеграции в системы управления. В этом случае чувствительный элемент датчика сам по себе может называться сенсором.

датчиком называется часть измерительной или управляющей системы, представляющая собой конструктивную совокупность измерительных преобразователей, включающую преобразователь вида энергии сигнала, размещенную в зоне действия влияющих факторов объекта и воспринимающий естественно закодированную информацию от этого объекта.

датчик — конструктивно обособленная часть измерительной системы, содержащая один или несколько первичных преобразователей, а также один или несколько промежуточных преобразователей.

Эти определения соответствуют практике использования термина производителями датчиков. В первом случае датчик это небольшое, обычно монолитное устройство электронной техники, например, терморезистор, фотодиод и т. п., которое используется для создания более сложных электронных приборов. Во втором случае — это законченный по своей функциональности прибор, подключаемый по одному из известных интерфейсов к системе автоматического управления или регистрации. Например, фотодиоды в матрицах (фото) и др. В третьем и четвёртом определении акцент делается на том, что датчик является конструктивно обособленной частью измерительной системы, воспринимающей информацию, а следовательно обладающий самодостаточностью для выполнения этой задачи и определенными метрологическими характеристиками.

Применение датчиков[править | править исходный текст]

В последнее время в связи с удешевлением электронных систем всё чаще применяются датчики со сложной обработкой сигналов, возможностями настройки и регулирования параметров и стандартным интерфейсом системы управления. Имеется определённая тенденция расширительной трактовки и перенесения этого термина на измерительные приборы, появившиеся значительно ранее массированного использования датчиков, а также по аналогии — на объекты иной природы, например, биологические. Понятие датчика по практической направленности и деталям технической реализации близко к понятиям измерительный инструмент и измерительный прибор, но показания этих приборов в основном читаются человеком, а датчики, как правило, используются в автоматическом режиме.

Классификация датчиков[править | править исходный текст]

Классификация по виду выходных величин, в которую преобразуется входная величина[править | править исходный текст]

Неэлектрические

Электрические

Классификация по измеряемому параметру[править | править исходный текст]

Датчики давления

абсолютного давления

избыточного давления

разрежения

давления-разрежения

разности давления

гидростатического давления

Датчики расхода

Механические счетчики расхода

Перепадомеры

Ультразвуковые расходомеры

Электромагнитные расходомеры

Кориолисовые расходомеры

Вихревые расходомеры

Уровня

Поплавковые

Ёмкостные

Радарные

Ультразвуковые

Температуры

Термопара

Термометр сопротивления

Пирометр

Датчик концентрации

Кондуктометры

Радиоактивности (также именуются детекторами радиоактивности или излучений)

Ионизационная камера

Датчик прямого заряда

Перемещения

Абсолютный шифратор

Относительный шифратор

LVDT

Положения

Контактные

Бесконтактные

Фотодатчики

Фотодиод

Фотосенсор

Датчик углового положения

Сельсин

Преобразователь угол-код

RVDT

Датчик вибрации

Датчик Пьезоэлектрический

Датчик вихретоковый

Датчик механических величин

Датчик относительного расширения ротора

Датчик абсолютного расширения

Датчик влажности

Датчик дуговой защиты

Классификация по принципу действия[править | править исходный текст]

Оптические датчики (фотодатчики)

Магнитоэлектрический датчик (На основе эффекта Холла)

Пьезоэлектрический датчик

Тензо преобразователь

Ёмкостной датчик

Потенциометрический датчик

Индуктивный датчик

Классификация по характеру выходного сигнала[править | править исходный текст]

Дискретные

Аналоговые

Цифровые

Импульсные

Классификация по среде передачи сигналов[править | править исходный текст]

Проводные

Беспроводные

Классификация по количеству входных величин[править | править исходный текст]

Одномерные

Многомерные

2. Реле́ вре́мени — реле, предназначенное для создания независимой выдержки времени и обеспечения определённой последовательности работы элементов схемы. Реле времени применяется в случаях, когда необходимо автоматически выполнить какое-то действие не сразу после появления управляющего сигнала, а через установленный промежуток времени.

БИЛЕТ 8

Билет №8.

1.Датчик – преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий контролируемую величину в удобный для использования сигнал.

А)Индуктивный; б)фотодиодная матрица; в)фотоэлектронная; г) фотоэлектрический датчик – на входе: положение кромки, на выходе: эл. сигнал. д)электромагнитный контактный датчик- на входе: измерение зазора между лентой-ножом и датчика, на выходе: эл. замыкание катушки электромагнита ловителя.

2.  Преобразование информации о ходе контролируемого процесса или о состоянии объекта наблюдения в сигнал, обычно в световой или звуковой (напр., мигание лампочки, звонок, сирена); процесс передачи сигналов.

3.Реле- прибор, у которого выходной параметр изменяется скачкообразно при достижении определенного входного параметра.

При подаче напряжения на катушку, неподвижный якорь (сердечник) намагничивается и притягивает подвижный якорь, который поворачиваясь относительно неподвижной оси, своим противоположным плечом, размыкает левый контакт с верхним контактом, и замыкает левый с правым. Данное реле можно назвать переключающим: после снятия напряжения с катушки, возвратная пружина вернет подвижный якорь в исходное положение.

Ток срабатывания – минимальный ток, при котором происходит срабатываемое реле.

Ток отпускания – Макс. ток при котором реле отключается.

Факторы влияющие на выбор реле: 1.Раб. напряжение. 2. Ток срабатываения. 3. Быстродействие. 4. Коммуникативный ток. 5. Габариты.

БИЛЕТ 11

Билет 11

1)Автоматика-наука об общих принципах построения и расчёта устройства и систем выполняющие свои основные функции без не посредсвтенного вмешательства человека!

классификация автоматических систем ! подрозделяются на циклические и ациклические!

Циклические достигают поставленной цели без свободы выбора , не выходя за приделы установленных для них жестких программ!(машины автоматы автоматические линии!

Ациклические- функционируют на основе полученной или контрольной информации на фактическом проектикании управляймых процессов!

2) Гидропривод — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии.

Гидропривод (или гидравлический привод) используется для того, чтобы приводить в движение механизмы посредством потока сжатой (находящейся под высоким давлением) рабочей жидкости. Он представляет собой совокупность устройств, которые, помимо приведения в движение механизмов также регулируют и реверсируют скорости движения выходного звена гидравлического двигателя.

3) Принцип действия термометра сопротивления ( ТС) основан на свойстве металлов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. ТС - это чувствительный элемент ( проводник или полупроводник), зависимость которого от температуры известна. Зная эту зависимость, можно, помещая термометр в среду с неизвестной температурой и замеряя его сопротивление, определить температуру среды. Сопротивление термометра измеряется вторичными приборами типа догометр и уравновешенный мост. Основной деталью ТС является каркас, на который наматывается проволока чувствительного элемента.

Представляет собой резистор, выполненный из металлической проволоки или плёнки и имеющий известную зависимость электрического сопротивления от температуры

БИЛЕТ 12