
- •Введение
- •Истинное и действительное значение физической величины
- •Меры. Измерительный преобразователь, прибор, установка и система
- •Погрешности измерений и измерительных средств.
- •2.1. Упругие элементы измерительных преобразователей Разновидности упругих элементов
- •2.2. Резистивные преобразователи
- •Резистивные делители тока и напряжения
- •Контактные преобразователи и преобразователи контактного сопротивления
- •Реостатные преобразователи
- •Тензорезисторы
- •Пьезоэлектрические преобразователи силы, давления и ускорения
- •Пьезорезонансные преобразователи
- •Термочувствительные пьезорезонансные датчики
- •Коэффициенты термочувствительности
- •Измерительные преобразователи, основанные на использовании поверхностных акустических волн
- •Электростатические преобразователи в вольтметрах и датчиках уравновешивания
- •Емкостные преобразователи
- •2.5. Электромагнитные преобразователи
- •Измерительные трансформаторы и индуктивные делители напряжения
- •Магнитоэлектрические и магнитогидродинамические преобразователи датчиков уравновешивания
- •Электромагнитные преобразователи измерительных механизмов электромеханических приборов
- •Индуктивные преобразователи
- •Магнитоупругие преобразователи
- •Магнитомодуляционные преобразователи
- •Преобразователи на основе эффекта Баркгаузена
- •2.6. Гальваномагнитные преобразователи
- •Преобразователи на эффекте Холла.
- •Магниторезистивные преобразователи.
- •Гальваномагниторекомбинационные преобразователи
- •Магниторезистивные преобразователи
- •Гальваномагниторекомбинационные преобразователи
- •2.7. Электрохимические преобразователи
- •Электрохимические резистивные преобразователи
- •Гальванические преобразователи
- •Кулонометрические преобразователи
- •Полярографические преобразователи
- •Ионисторы
- •Электрокинетические преобразователи
- •2.8. Тепловые преобразователи
- •Термоэлектрические преобразователи, их принцип действия и применяемые материалы
- •Удлинительные термоэлектроды, измерительные цепи
- •Терморезисторы, основы их расчета и применяемые материалы
- •Измерительные цепи терморезисторов
- •Разновидности термочувствительных элементов
- •Промышленные термопары и термометры сопротивления
- •2.9. Оптоэлектрические преобразователи
- •Основные свойства оптического излучения и область применения
- •Оптоэлектрических преобразователей. Источники излучения и приемники.
- •Основные структурные схемы оптоэлектрических преобразователей
- •Основные законы теплового излучения
- •Источники излучения
- •Приемники излучения
- •Основные структурные схемы оптоэлектрических преобразователей
- •Измерения физических величин Методы квантовой метрологии
- •Измерение токов методом ядерного магнитного резонанса
- •Электрофизические методы
- •Калориметрический метод измерений мощности и энергии
- •Измерения параметров магнитных полей
- •Методы измерений механических напряжений, сил, моментов и давления, движения жидких и газообразных веществ, температуры, концентрации вещества
Промышленные термопары и термометры сопротивления
Термопары промышленного типа выпускались в СССР в соответствии с ГОСТом 6616–74, градуировочные таблицы термопар даны в ГОСТе 3044–77, а также в стандарте СТ СЭВ 1059–78. В ГОСТ 6616–74 приводится пять термопар, в стандарте СТ СЭВ 1059–78 – девять термопар. Термопара хромель-алюмелевая (тип ТХА) в СТ СЭВ 1059–78 не указана, но ее характеристики совпадают с характеристиками термопары типа К.
Для измерения температур ниже –50°С могут найти применение специальные термопары, например медь–константан (до –270 °С). Для измерения температур выше 2500 °С изготовляются термопары на основе карбидов металлов – титана, циркония, ниобия, талия, гафния (теоретически до 3000–3500 °С), на основе углеродистых и графитовых волокон.
Различные типы промышленных термопар согласно ГОСТу 6616–74 имеют показатель тепловой инерционности 5–180 с. Под показателем тепловой инерционности имеется в виду постоянная времени термопары, определяемая при ее погружении в воду.
Промышленные термометры сопротивления выпускались в СССР в соответствии с ГОСТ 6651–78 двух типов – платиновые (ТСП) и медные (ТСМ). Термометры сопротивления выпускаются нескольких классов точности.
Согласно ГОСТу 6651–78 термометры могут выпускаться одинарные и двойные – по числу терморезисторов в одной зоне. Если терморезисторы расположены в разных зонах, то термометр называется многозонным. По числу выводных проводников термометры выпускаются с двумя, тремя и четырьмя выводами для их включения в измерительную цепь двух-, трех- или четырехпроводной линией. Под действием тока, протекающего по терморезистору и вызывающего его нагрев, сопротивление терморезистора не должно меняться на величину больше 0,1% его номинального значения при 0 °С; ток при этом выбирается из ряда 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 20,0; 50,0 мА.
Конструкция промышленного термометра сопротивления типа ТСП-6097,
п
Рис. 2-54
2.9. Оптоэлектрические преобразователи
Основные свойства оптического излучения и область применения
Оптоэлектрических преобразователей. Источники излучения и приемники.
Основные структурные схемы оптоэлектрических преобразователей
Оптическое излучение представляет собой электромагнитные волны, длина которых лежит в диапазоне 0,001–1000 мкм. Оптический спектр делится на поддиапазоны: ультрафиолетовое излучение (0,001– 0,38 мкм), видимый свет (0,38 –0,78 мкм), инфракрасное излучение (0,78 – 1000 мкм).
Системы энергетических и фотометрических величин. Для описания оптических явлений применяют три системы величин: энергетическую, световую (фотометрическую) и квантовую. В квантовой системе величин свет рассматривается как поток частиц – квантов, энергия которых составляет:
wк=h,
где h=6,6256·10-34 Дж·с – постоянная Планка. Кванты видимого света обладают энергией 2–5 эВ.
Основной величиной энергетической и фотометрической систем является поток излучения Ф, определяемый в системе энергетических величин в ваттах, а в системе световых (фотометрических) величин – в люменах. Световые величины используются для оценки излучения по производимому им световому ощущению, т. е. по реакции человеческого глаза, и связь между энергетическими и световыми величинами устанавливают через спектральную чувствительность глаза V. Зависимость относительной спектральной чувствительности глаза K=V/(V)max от длины волны называют «кривой видности». Для нормального глаза K=1 при =0,555 мкм [1].
Если известна функция распределения мощности излучения по длинам волн Р (спектральная плотность излучения), то видимый световой поток в люменах равен
.