23.3.Цифровые вольтметры

Вольтметр - это прибор, предназначенный для определения напряжения в электрических цепях.

 По виду измеряемой величины цифровые вольтметры делятся на: вольт­метры постоянного тока, переменного тока, импульсные вольтметры — для измерения параметров видео- и радиоимпульсных сигналов и универсальные вольтмет­ры, предназначенные для измерения напряжения постоянного и переменного тока, а также ряда других электрических и неэлектрических величин (сопро­тивления, температуры и прочее).

Принцип работы цифровых измерительных приборов основан на дискретном и цифровом представлении непрерывных измеряемых величин. В электронике в основном оперируют Вольтметрами (В), миллиВольтметрами (мВ), а такжке микроВольтметрами (мкВ). Следовательно в зависимости от измеряемого тока приборы делятся на вольтметры (РV1), милливольтметры (РV2) и макровольтметры (РV3), которые обозначаются на принципиальных схемах следующим образом:

24.1.Манометрические жидкостные термометры.

Жидкозаполненные (жидкостные), система которых заполнена жидкостью.В приборах этого типа вся система термометра заполняется жидкостью под некоторым начальным давлением. К жидкостям, применяемым для заполнения, предъявляются следующие требования: возможно больший коэффициент объемного расширения, высокая теплопроводность, небольшая теплоемкость и химическая инертность к материалу термометра.Для заполнения обычно применяют ртуть (в интервале температур от .—30 до +600° С) и ксилол (в интервале температур от —40 до +200° С).Для предохранения жидкости от закипания в термометре обеспечивается начальное давление порядка 1,47—1,96 МН/м2 (15—20 кгс/см2).Благодаря большой теплопроводности жидкости термобаллон термометра сравнительно быстро принимает температуру измеряемой среды. Однако по этой же причине погрешности от колебания температуры окружающей среды у жидкостных термометров больше, чем у газовых. Температурные погрешности под­считываются по тем же формулам, что и для газовых термометров.При значительной длине капилляра для жидкостных термометров необходимо применять компенсационные устройства.

1 – термобаллон, 2 – основной капилляр, 3 - дополнительный капилляр, 4 и 5 - соответственно основная и вспомогательная спиральные трубчатые пружины Рисунок 3 – Схема температурной компенсации жидкостного манометрического термометра.На рисунке показан один из вариантов компенсационного устройства, у которого рядом с основным капилляром есть дополнительный (компенсационный) капилляр, один конец которого (у термобаллона), запаян, а другой соединен со вспомогательной (компенсационной) пружиной. Оба капилляра и обе пружины заполняются одной и той же рабочей жидкостью и имеют одинаковые характеристики. С изменением температуры окружающей среды давление жидкости в обоих капиллярах и в обеих пружинах изменяется, вследствие чего вспомогательная пружина, раскручиваясь или скручиваясь, действует в направлении, противоположном действию основной пружины, и тем самым исключается влияние температуры окружающей среды на показания прибора.Для жидкостных термометров следует также учитывать погрешность, вызванную различным положением термобаллона отно­сительно манометра по высоте; погрешность эту можно скомпенсировать установкой стрелки или пера прибора при помощи механического корректора на нуль или начало шкалы после монтажа термометра на месте.Жидкость практически несжимаема, поэтому изменение атмосферного давления не влияет на показания прибора.

24.2.Бесконтактный высокочас-тотный кондуктометрический анализатор.

Бесконтактные измерительные ячейки применяются при анали­зе жидких сред, содержащих взвеси, коллоиды, пленкообразующие и кристаллизующиеся компоненты. Различают измерительные ячей­ки для бесконтактной низкочастотной (промышленная и звуковая частота до 1000 Гц) и высокочастотной кондуктометрии (частоты 105—108 Гц)

.

На рис. 11.15, д показана схема бесконтактной высокочастотной ячейки. Анализируемая жидкость поступает в трубку 3 из диэлект­рика, на которую снаружи намотаны обмотки двух трансформато­ров - возбуждающего Tp1 и измерительного Тр2. Обмотка 1 транс­форматора Tp1 подключена к источнику переменного тока. Раствор анализируемого вещества в трубке 3 образует замкнутый жидкост­ной виток и является вторичной обмоткой трансформатора Tp1. Под действием ЭДС, наводимой первичной обмоткой 1 в замкнутом витке, в нем проходит ток. Сила этого тока пропорциональна элект­ропроводности анализируемой жидкости. Для измерительного трансформатора Тр2 жидкостный виток служит первичной обмот­кой. ЭДС, наводимая в его вторичной обмотке 2, зависит от силы тока, проходящего по жидкостному витку, т.е.определяется элект­ропроводностью анализируемой жидкости.

24.3.Струнные преобразователи

Измерительный преобразова-тель давления, перемещений, расхода, усилия и т. п. в электрический сигнал (ток, напряжение, частоту).  С. П. делятся на однострунные и дифференциальные, имеющие две идентичные струны (рис.). Дифференциальное включение струн позволяет значительно уменьшить влияние окружающей среды (температуры, давления) на результаты преобразования входного параметра.  

 Схемы устройства струнных преобр-ей: а — однострунного; б — дифференциального; 1 — струна; 2 — корпус; 3 — выходной преобразователь (U — напряжение питания, е — эдс на выходе преобразователя); 4 — мембрана; 5 — пружина; 6 — выходной сигнал; р и F — измеряемые параметры (давление и усилие).