Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н.ТУПОЛЕВА

Ф илиал «Восток»

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Датчики и элементы автоматики

специальность 200101 – Приборостроение

Чистополь

2 007

СОДЕРЖАНИЕ.

Часть I

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.2. МЕТОД СОПРОТИВЛЕНИЯ

1.3. ЕМКОСТНЫЙ МЕТОД

1.4. ИНДУКТИВНЫЙ МЕТОД

1.5. МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ МЕТОД

1.6. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

1.7. ИОНИЗАЦИОННЫЙ МЕТОД

1.8. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД

1.9. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МЕТОД

1.10. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

1.11. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

1.12.ХОЛЛОВСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ.

1.13. УПРУГИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

1.14. БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Часть II

ДАТЧИКИ ПРИБОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

2.1. ПРИБОРЫ И ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ

2.2. ПРИБОРЫ И ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУРЫ

2.3. ПРИБОРЫ И ДАТЧИКИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА

2.4. ПРИБОРЫ И ДАТЧИКИ КОЛИЧЕСТВА ТОПЛИВА

2.5. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА

2.6. ПРИБОРЫ И ДАТЧИКИ ВЫСОТЫ ПОЛЕТА

2.7. ПРИБОРЫ И ДАТЧИКИ СКОРОСТИ ПОЛЕТА

Лекции по дисциплине «Датчики и элементы автоматики».

Часть I методы получения и преобразования измерительной информации

1.1 Общие сведения

Измерительная информация, получаемая от контролируемого объекта, передается в измерительную систему в виде сигналов какого-либо вида энергии. Можно говорить о первичных сигналах, непосредственно характеризующих контролируемый процесс, о сигналах, воспринимаемых чувствительным элементом прибора, о сигналах, передаваемых в измерительную схему прибора, и т. д. При передаче информации от контролируемого объекта к указателю прибора сигналы претерпевают ряд изменений по уровню и интенсивности и преобразуются из одного вида энергии в другой. Необходимость такого преобразования вызвана тем, что первичные сигналы не всегда удобны для передачи, переработки, дальнейшего преобразования и воспроизведения. Например, при измерении температуры прибором, чувствительный элемент которого помещается в контролируемую среду, воспринимаемый поток тепла трудно передать, а тем более воспроизвести на указателе прибора. Этой особенностью обладают сигналы большинства видов неэлектрической энергии. Поэтому при измерении неэлектрических величин воспринимаемые чувствительным элементом сигналы преобразуются в электрические сигналы, являющиеся универсальными.

Та часть прибора, в которой неэлектрический измеряемый сигнал преобразуется в электрический, называется преобразователем.

Известно много электрических методов измерения неэлектрических величин. Для удобства изучения введем классификацию этих методов по виду связи между электрическими и неэлектрическими величинами:

1. Методы, при использовании которых измеряемая неэлектрическая величина преобразуется в соответствующее изменение параметров электрических цепей, питаемых внешними источниками э. д. с. При этом сигналы, получаемые от измеряемого объекта, служат только для управления энергией постороннего источника, включенного в электрическую цепь. Так как в данном случае основным является изменение параметров электрических цепей под действием сигнала от измеряемого объекта, то эти методы называются параметрическими.

2. Методы, при использовании которых сигналы, получаемые от измеряемого объекта, непосредственно преобразуются в электрические сигналы. При этом желаемый эффект преобразования может быть получен без использования посторонних источников э. д. с. Здесь основным является непосредственное преобразование сигналов различных видов в электрические сигналы (генерирование электрической энергии), поэтому они называются генераторными.

К параметрическим относятся методы, основанные на изменении сопротивления, емкости и индуктивности электрических цепей.

К генераторным относятся электромагнитный, термоэлектрический, пьезоэлектрический и другие методы.

Перейдем к изложению различных методов измерения.