- •Физические основы получения информации
- •Р. А. Ахмеджанов, а. И. Чередов физические основы получения информации
- •Введение
- •1. Общие вопросы получения информации
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.3. Виды и методы контроля
- •1.4. Основные характеристики средств измерений
- •1.5. Погрешности измерений и средств измерений
- •1.6. Обеспечение единства измерений
- •2. Взаимодействие поля с веществом
- •2.1. Взаимодействие электрического поля с веществом
- •2.1.1. Взаимодействие электрического поля с диэлектрическими веществами
- •2.1.2. Взаимодействие электрического поля с проводниковыми веществами
- •2.1.3. Взаимодействие электрического поля
- •2.2. Взаимодействие электромагнитного поля с веществом
- •2.3. Взаимодействие магнитного поля с веществом
- •2.3.1. Общие сведения о магнитных веществах
- •2.3.2. Основные характеристики магнитных материалов
- •2.4. Взаимодействие акустического поля с веществом
- •2.4.1. Общие сведения об акустических волнах
- •2.4.2. Основные параметры акустических волн
- •2.4.3. Распространение акустических волн в среде
- •3.Физические эффекты, использующиеся для получения информации
- •3.1. Физические эффекты с электрическими результатами воздействия
- •3.1.1. Тензорезистивный эффект
- •3.1.2. Терморезистивный эффект
- •3.1.3. Магниторезистивный эффект (эффект Гаусса)
- •3.1.4. Эффект Зеебека Эффект Зеебека– возникновение эдс в цепи, состоящей из двух разных проводников (или полупроводников), соединенных концами при различной температуре мест их соединений.
- •3.1.5. Пьезоэлектрический эффект
- •3.1.6. Эффект Холла
- •3.2. Физические эффекты с магнитными результатами воздействия
- •3.3. Физические эффекты с оптическими результатами воздействия
- •3.3.1. Фотоупругий эффект
- •3.3.2. Эффект Фарадея
- •3.3.3. Эффект Керра
- •3.3.4. Эффект Поккельса
- •3.3.5. Эффект Доплера
- •3.3.6. Голографический эффект
- •3.4. Физические эффекты с тепловыми результатами воздействия
- •4. Первичные измерительные преобразователи
- •4.1. Общие сведения и основные характеристики пип
- •4.2. Динамические модели пип
- •4.2.1. Механические элементы
- •4.2.2. Тепловые элементы
- •4.2.3. Электрические элементы
- •4.2.4. Электрические аналогии
- •4.3. Классификация первичных измерительных преобразователей
- •4.4. Резистивные пип
- •4.4.1. Терморезистивные датчики
- •4.4.2. Магниторезистивные датчики
- •4.4.3. Тензорезистивные датчики
- •4.4.4. Фоторезистивные пип
- •4.4.5. Измерительные цепи резистивных пип
- •4.5. Емкостные пип
- •4.5.1. Конструкции и основные характеристики емкостных датчиков
- •4.5.2. Погрешности емкостных пип
- •4.5.3. Измерительные цепи емкостных датчиков
- •4.6.1. Области применения и материалы термоэлектрических пип
- •4.6.2. Характеристики термоэлектрических преобразователей
- •4.6.3. Погрешности термоэлектрических преобразователей
- •4.7.1. Материалы и основные характеристики пьезоэлектрических датчиков
- •4.7.2. Погрешности пьезоэлектрических датчиков
- •4.7.3. Измерительные цепи
- •4.8. Электромагнитные пип
- •4.8.1. Индуктивные пип
- •4.8.2. Трансформаторные (взаимоиндуктивные) пип
- •4.8.3. Магнитоупругие пип
- •4.8.4. Индукционные пип
- •4.8.5. Магнитомодуляционные пип
- •4.8.6. Вихретоковые пип
- •Библиографический список
- •Основные термины в области метрологии: словарь-справочник / м.Ф. Юдин и др.; под ред. Тарбеева. – м.: Изд-во стандартов, 1989. – 113 с.
- •Ложников, в.Я. Введение в специальность «Информационно-измерительная техника»: учеб. Пособие / в.Я. Ложников. – Омск: Изд. ОмПи, 1987. – 83 с.
- •Физические основы получения информации Учебное пособие
Физические основы получения информации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Омский государственный университет путей сообщения»
Р. А. Ахмеджанов, а. И. Чередов физические основы получения информации
Учебное пособие
Рекомендовано УМО по образованию в области приборостроения
и оптотехники в качестве учебного пособия для студентов
высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 200100 – Приборостроение и приборостроительным специальностям
Омск
Издательство ОмГТУ
2008
У
ББК 30.10я73
А 95
Рецензенты:
Ю. М. Вешкурцев, д-р. техн. наук, профессор, ректор
института радиоэлектроники,
сервиса и диагностики
А. И. Тихонов, канд. техн. наук, доцент каф. «Физика»
Сибирской государственной
автомобильно-дорожной академии
Ахмеджанов, Р.А.
А 95 Физические основы получения информации: учеб. пособие / Р. А. Ахмеджанов, А. И. Чередов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. – 184 с.
ISBN978-5-8149-0542-0
Рассматриваются общие вопросы получения информации: метрологические понятия, термины и определения, характеристики средств измерений и другие вопросы метрологии, взаимодействия электрического, электромагнитного, магнитного, акустического и других полей с различными веществами. Описываются некоторые физические эффекты, на которых основано действие датчиков различных физических величин. Приведены характеристики и конструкции первичных измерительных преобразователей различных физических величин.
Предназначено для студентов специальностей 200106, 200102 очной, очно-заочной и заочной форм обучения, также может быть полезно студентам других специальностей, изучающим средства измерений и контроля.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Омского государственного технического университета.
УДК 621.317(075)
ББК 30.10я73
Омский государственный
технический университет, 2008
Омский государственный
I
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 4
1. Общие вопросы получения информации 5
1.1. Основные понятия и определения 5
1.2. Виды и методы измерений 10
1.3. Виды и методы контроля 13
1.4. Основные характеристики средств измерений 14
1.5. Погрешности измерений и средств измерений 19
1.6. Обеспечение единства измерений 23
2. Взаимодействие поля с веществом 26
2.1. Взаимодействие электрического поля с веществом 26
2.2. Взаимодействие электромагнитного поля с веществом 34
2.3. Взаимодействие магнитного поля с веществом 40
2.4. Взаимодействие акустического поля с веществом 47
3. Физические эффекты, использующиеся для получения информации 54
3.1. Физические эффекты с электрическими результатами воздействия 55
3.2. Физические эффекты с магнитными результатами воздействия 72
3.3. Физические эффекты с оптическими результатами воздействия 74
3.4. Физические эффекты с тепловыми результатами воздействия 85
4. Первичные измерительные преобразователи 87
4.1. Общие сведения и основные характеристики ПИП 87
4.2. Динамические модели ПИП 92
4.3. Классификация первичных измерительных преобразователей 96
4.4. Резистивные ПИП 97
4.5. Емкостные ПИП 125
4.6. Термоэлектрические ПИП 136
4.7. Пьезоэлектрические ПИП 144
4.8. Электромагнитные ПИП 150
Библиографический список 180