
- •Курс лекций по дисциплине «технические измерения и приборы»
- •Классификация измерительных преобразователей.
- •Тепловые измерительные преобразователи
- •Преобразователи сигналов и термосопротивление.
- •Преобразователи термопар:
- •Потенциометрический датчик
- •Преобразователь частоты-напряжения f/u или частоты-ток f/I
- •Датчики тока
- •Преобразователи и датчики температур
- •Измерительные преобразователи неэлектрических величин в электрические
- •Датчики измерители углов рассогласования и угловых скоростей.
- •Трансформаторная схема включения сельсинов.
- •Вращающиеся трансформаторы
- •Тахогенераторы Общие сведения и классификаторы
- •Тахогенераторы постоянного тока (тг пт)
- •Акселерометры
- •Измерительные преобразователи перемещения.
- •Фотоэлектрические датчики положения (фэдп).
- •Индукционные датчики положения
- •1. Измерения технологических параметров.
- •1.1. Государственная система приборов (гсп).
- •1.2. Точность преобразования информации.
- •1.3. Классификация кип.
- •1.4. Виды первичных преобразователей.
- •1.5. Методы и приборы для измерения температуры.
- •1.5.1 Классификация термометров.
- •1.5.2 Термометры расширения. Жидкостные стеклянные.
- •1.5.3 Термометры, основанные на расширении твердых тел.
- •1.5.4 Газовые манометрические термометры.
- •1.5.5 Жидкостные манометрические термометры.
- •1.5.6 Конденсационные манометрические термометры.
- •1.5.7 Электрические термометры.
- •1.5.8 Термометры сопротивления.
- •1.5.9 Пирометры излучения.
- •1.5.10 Цветовые пирометры.
- •1.6. Вторичные приборы для измерения разности потенциалов.
- •1.6.1 Пирометрические милливольтметры.
- •1.6.2 Потенциометры.
- •1.6.3 Автоматические электрические потенциометры.
- •1.7. Методы измерения сопротивления.
- •1.8. Методы и приборы для измерения давления и разряжения.
- •1.8.1 Классификация приборов для измерения давления.
- •I. По принципу действия:
- •1.9. Методы и приборы для измерения расхода пара, газа и жидкости.
- •1.9.1 Классификация.
- •1.9.2 Метод переменного перепада давления.
- •1.9.3 Расходомеры постоянного перепада давления.
- •1.9.4 Расходомеры переменного уровня.
- •1.10.4 Гидростатические уровнемеры.
- •1.10.5 Электрические методы измерения уровня.
- •3. Функциональные схемы автоматизации
- •3.1. Условные обозначения
- •3.2. Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации
- •3.3. Примеры схем контроля температуры.
- •Литература
- •Содержание
- •Часть 2. Средства автоматизации и управления.
- •ТакТильные чувствительные элементы
- •Примеры тактильных датчиков и их основные свойства
- •Список используемой литературы
- •Принципы измерения расстояний и линейных перемещений
- •Описание принципа работы и оптических схем интерферометров со счетом полос.
- •2.1 Интерферометр со счетом полос на основе квадратурных сигналов
- •2.2 Интерферометр со счетом полос на основе частотной модуляции
- •Сельсины
- •Устройство сельсинов
- •Некоторые особенности конструкции сельсинов
- •Дифференциальный сельсин
- •Магнитоэлектрические сельсины (магнесины)
- •Бесконтактные сельсины
- •Контактные сельсины
- •Тахометрические датчики
- •Электромагнитные тахометры угловой скорости
- •Тахометрический генератор постоянного тока
- •Устройство. Принцип действия.
- •Элементами устройства генератора являются:
- •Электромагнитные тахометры линейной скорости
- •Датчики с переменным магнитным сопротивлением
- •Оптический тахометр
- •Гирометры
- •Гироскопический измеритель скорости
- •Оптические гирометры
- •Пьезоэлектрические датчики
- •Перспективы развития пьезоэлектрических датчиков быстропеременных, импульсных и акустических давлений
- •Список литературы:
- •Измерение сил и их производных.
- •Измерение параметров вибрации.
- •Измерение расхода
- •1.Измерение сил и их производных
- •1.1. Измерение сил. Динамометры
- •1.1.1. Выбор динамометров
- •1.1.2. Электрические тензорезисторные динамометры.
- •1.1.3. Индуктивные динамометры.
- •1.1.4. Пьезоэлектрические динамометры.
- •1.1.5. Струнные динамометры.
- •1.1.6. Механические динамометры.
- •1.1.7. Гидравлические динамометры.
- •1.2. Измерение крутящих моментов
- •1.2.1. Преобразователи (датчики) крутящего момента.
- •1.2.2. Испытательные стенды.
- •1.3. Измерение массы и ее производных
- •1.3.1. Измерение массы взвешиванием. Масса, вес.
- •1.3.2. Мера массы. Прототип и образцовые гири.
- •1.3.3. Гири общего назначения.
- •1.4. Типы весов
- •1.4.1. Рычажные весы с уравновешиванием масс.
- •1.4.2. Пружинные весы
- •1.4.3. Гидравлические весы.
- •1.4.4. Электромагнитные весы.
- •2. Измерение параметров вибрации
- •2.1. Методы измерения вибрации
- •2.2. Примеры измерителей шума и вибрации
- •2.2.1. Измеритель шума и вибрации вшв-003-м3
- •2.2.2 Пример Сканирующего виброметра psv-400
- •3. Измерение расхода
- •3.1. Расходомеры и принцип их работы
- •3.2.Примеры расходомеров
- •3.2.1. Пример камерного расходомера
- •Камерный расходомер Тирэс-нп
- •3.3.2. Пример термомассового расходомера серии in-fl
- •3.2.3. Пример накладного ультразвукового расходомера жидких сред акрон
- •3.2.4. Пример кориолисового расходомера серии vrm
- •3.2.5. Пример вихревого расходомера серии yewflo
- •3.2.6. Пример термоанемометрического расходомера рга-100 (300)
- •3.2.7. Пример ротационного расходомера-счетчика
- •3.2.8.Примеры турбинных счетчиков воды (счетчики Вольтмана)
- •Классификация потенциометрических ип
- •2. По траектории перемещения:
- •3. По способу съема сигнала:
- •Техническая характеристика пип
- •Схемы включения
- •Примеры промышленных пип
- •Список источников
- •Методы и средства измерения давления
- •Единицы измерения давления
- •Методы и средства измерения давления
- •Глава 1. Методы прямых измерений давления
- •1.1. Жидкостные манометры
- •1.1.1. Основные типы жидкостных манометров и принципы их действия
- •1.1.2. Жидкостно-поршневые манометры
- •1.2. Поршневые манометры
- •1.2.1. Принцип действия, основы теории и типы поршневых манометров
- •1.3. Деформационные манометры
- •1.3.1. Основные принципы преобразования давления деформационным манометром
- •1.3.2. Упругие чувствительные элементы деформационных манометров (учэ)
- •1.3.3. Индуктивные и трансформаторные (взаимоиндуктивные) электромагнитные преобразователи
- •1.3.4. Резистивные деформационные манометры
- •Манометры с силовой компенсацией
- •1.3.5. Перспективы развития деформационных манометров
- •Глава 2. Методы косвенных измерений давления
- •2.1. Косвенные методы, основанные на уравнении состояния идеального газа
- •2.2. Косвенные методы, основанные на фазовых переходах
- •2.3. Косвенные методы, основанные на изменении физических свойств измеряемой среды
- •Глава 3.Датчик для измерения избыточного давления Метран-43-ди (Модель 3163)
- •Принцип действия:
- •Методы измерения температуры
- •Понятие о температуре и о температурных шкалах
- •Устройства для измерения температур
- •1. Методы и технические средства измерения температуры
- •1.1 Термометры расширения и термометры манометрические Жидкостные стеклянные термометры
- •Манометрические термометры
- •1.2. Термоэлектрические термометры
- •Устройство термоэлектрических термометров
- •Стандартные и нестандартные термоэлектрические термометры
- •Поверка технических тт
- •1.3. Электрические термометры сопротивления
- •Типы и конструкции тс
- •Мостовые схемы измерения сопротивления термометров
- •Уравновешенный мост
- •Неуравновешенный мост
- •Автоматические уравновешенные мосты
- •1.4. Измерение термо-эдс компенсационным путем
- •1.5. Автоматические потенциометры
- •1.6. Бесконтактное измерение температуры Основные понятия и законы излучения
- •Пирометры частичного излучения
- •Оптические пирометры
- •Фотоэлектрические пирометры
- •Пирометры спектрального отношения
- •Пирометры суммарного излучения
- •Список литературы
- •1. Методы и технические средства измерения температуры 102
- •Введение
- •1. Оптические (фотоэлектрические) датчики
- •2. Принцип отражения объекта
- •3. Принцип пересечения луча
- •4. Принцип отражения луча от рефлектора
- •6. Принцип подавления заднего фона
- •7. Принцип подавления переднего фона
- •Список использованных источников
- •Ёмкостные преобразователи
- •Заключение
- •Список литературы
- •Назначение и устройство вращающихся трансформаторов
- •3.Cинуcнo-кocинуcный вpaщaющийcя тpaнcфopмaтop в cинуcнoм peжимe.
- •4.Cинуcнo-кocинуcный вpaщaющийcя тpaнcфopмaтop в cинуcнo-кocинуcнoм peжимe·
- •5.Линейный вращающийся трансформaтop
- •6.Редуктосины
- •8.Список литературы
- •Устройство индуктивного преобразователя.
- •Типы индуктивных преобразователей.
- •Индуктивный метод контроля. Принципиальные схемы.
- •Двухтактный индуктивный датчик. Дифференциальная схема.
- •Двухтактный индуктивный датчик. Мостовая схема.
- •Содержание
- •Список литературы
6.Редуктосины
Различные измерители угловых перемещений, например, в виде одно- и многополюсных вращающихся трансформаторов [6] или индукционных редуктосинов [7] находят широкое применение в различных системах автоматики. Хотя первые из названных устройств позволяют производить измерение углов с точностью до угловых минут, а вторые - с точностью до десятков угловых секунд, этого часто оказывается недостаточно, требуются измерители угловых перемещений более высокой точности. Одним из таких устройств повышенной точности и является рассматриваемый ниже индукционный редуктосин [8].
Редуктосин содержит шихтованный из листов пермаллоя статор с полюсными выступами, образующими между собой пазы , в которые уложены стороны катушек обмотки возбуждения и выходных обмоток, и шихтованный из листов пермаллоя ротор с зубцами на его поверхности, обращенной к статору. Шаг по зубцам ротора равномерный - tz. По ширине зубцы могут быть различными и иметь скос. Зубчатые поверхности статора и ротора покрыты диэлектриком, например, фторопластом или ротор - полиамидной пленкой, а статор - полиуретановой. Диэлектрик заполняет впадины между зубцами статора и ротора, а на поверхностях зубцов, обращенных друг к другу, образует тонкую (0,004 ... 0,005 мм) пленку. Таким образом, внутренняя поверхность статора и внешняя - ротора оказываются цилиндрическими, гладкими, с небольшим трением (за счет введения смазки) с максимальным зазором 0,003 ... 0,005 мм при диаметре ротора 25 ... 30 мм.
Полюсные выступы статора расположены по окружности неравномерно. Шаг по зубцам смежных полюсных выступов, охватываемых катушками обмотки возбуждения, равен
(23)
где tz - шаг по зубцам ротора; ке - любое, не равное нулю, целое число (ке = 1; 2; 3; ...), выбираемое из условия обеспечения для размещения катушек обмотки возбуждения площади пазов. Чтобы выходные обмотки находились по отношению друг к другу в квадратуре, необходимо, чтобы шаг по зубцам смежных полюсных выступов, охватываемых катушками этих обмоток, был равен
(24)
где ка - любое, не равное нулю, целое число (ка = 1; 2; 3; ...), выбираемое из условия обеспечения площади пазов, необходимой для размещения катушек выходных обмоток.
ПРИМЕРЫ ВРАЩАЮЩИХСЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Вращающийся трансформатор 2,5БВТ
Рис.7
Вращающийся трансформатор 2,5БВТ
Вращающиеся трансформаторы предназначены для работы в электромеханических счетно-решающих устройствах, следящих системах, а также в качестве первичного датчика в цифровых преобразователях.
В бесконтактных вращающихся трансформаторах токосъем осуществляется с помощью кольцевых трансформаторов, что обеспечивает высокую надежность изделий.
В зависимости от схемы включения и режима работы (выполняемых функций) трансформаторы могут быть следующих типов:
синусно-косинусные (СКВТ), выходное напряжение которых изменяется пропорционально синусу (косинусу) угла поворота ротора;
линейные (ЛВТ), выходное напряжение которых изменяется по линейному закону пропорционально углу поворота ротора в пределах ±60°
датчики в трансформаторной дистанционной передачи (ТДП-Д);
приемники в трансформаторной дистанционной передачи (ТДП-П);
дифференциальные датчики в трансформаторной дистанционной передаче (ТДП-ДД).
Трансформаторы 2,5БВТ могут работать и в других режимах, например, в качестве преобразователя координат (2,5БВТ-2), фазовращателя с пульсирующим полем (2,5БВТ-С), фазовращателя с вращающимся полем (2,5БВТ-2 или 2,5БВТ-П) и т.п.
ОСТ В 160.513.031-79 ТУ
Основные технические характеристики:
Таблица 2
Обозначение |
Режим работы |
Номинальное напряжение, В |
Полное входное сопротивление холостого хода, Ом |
Коэффициент трансформации |
2,5БВТ-Д |
ТДП-Д |
12 |
200 |
0,56 |
2,5БВТ-П |
ТДП-П |
12 |
800 |
1 |
2,5БВТ-С |
СКВТ |
12 |
200 |
0,56 |
2,5БВТ-Л |
ЛВТ |
12 |
200 |
0,52 |
2,5БВТ-2 |
ТДП-ДД |
12 |
400 |
0,56 |
Номинальная частота: 400Гц
Диапазон рабочих частот: от 400 до 4000Гц
Масса, не более: 0,7кг
По точности следования в трансформаторной дистанционной передаче 2,5БВТ-Д и 2,5БВТ-П подразделяются на классы точности 3, 5 и 10, а 2,5БВТ-2 - на классы точности 10 и 20 в соответствии с таблицей:
Параметр точности
Таблица 3
Класс точности |
3 |
5 |
10 |
20
|
Погрешность следования в трансформаторном режиме, угл. мин, не более |
±3 |
±5 |
±10 |
±20 |
По точности в режиме СКВТ 2,5БВТ-С подразделяются на классы точности в соответствии с таблицей:
Параметры точности
Таблица 4
Класс точности |
0,1 |
0,2
|
Погрешность отображения синусной зависимости, %, не более |
±0,1 |
±0,2 |
Асимметрия нулевых точек, не более |
±3'20" |
±6'40" |
Остаточное напряжение в нулевых точках, мВ, не более |
6,7 |
13,5 |
Погрешность 2,5БВТ-Д в режиме ЛВТ не превышает: 28'
Масса, не более: 0,15кг
Вращающийся трансформатор ВТ-5
Рис.8
Трансформатор вращающийся ВТ-5
ТУ КФ0.303.006
Вращающиеся трансформаторы предназначены для работы в электромеханических счетно-решающих устройствах, следящих системах, а также в качестве первичного датчика в цифровых преобразователях.
Напряжение возбуждения подается на статорные обмотки. Токосъем с роторных обмоток осуществляется контактными кольцами (возможно обратное включение обмоток по питанию и выходу).
Основные технические характеристики:
Таблица 5
Обозначение |
Класс точности |
Номинальное напряжение, В |
Номинальная частота, Гц |
Полное входное сопротивление, Ом |
Коэффициент трансформации |
ЛШ3.010.527-02 |
Б |
60 |
500 |
500±50 |
0,53±0,01 |
ЛШ3.010.527-02 |
А |
60 |
500 |
500±50 |
0,53±0,01 |
ЛШ3.010.527-03 |
0 |
60 |
500 |
500±50 |
0,96±0,02 |
ЛШ3.010.527-03 |
А |
60 |
500 |
500±50 |
0,96±0,02 |
ЛШ3.010.527-03 |
Б |
60 |
500 |
500±50 |
0,96±0,02 |
ЛШ3.010.527-04 |
Б |
60 |
500 |
1000±100 |
0,53±0,01 |
ЛШ3.010.527-05 |
0 |
60 |
500 |
1000±100 |
0,96±0,02 |
ЛШ3.010.527-05 |
Б |
60 |
500 |
1000±100 |
0,96±0,02 |
ЛШ3.010.527-07 |
0 |
60 |
500 |
2000±200 |
0,96±0,02 |
ЛШ3.010.527-07 |
Б |
60 |
500 |
2000±200 |
0,96±0,02 |
ЛШ3.010.527-08 |
1 |
40 |
500 |
250±25 |
0,373±0,004 |
ЛШ3.010.527-09 |
1 |
40 |
500 |
250±25 |
0,746±0,006 |
ЛШ3.010.527-10 |
1 |
60 |
500 |
500±50 |
0,373±0,002 |
ЛШ3.010.527-11 |
1 |
60 |
500 |
500±50 |
0,746±0,004 |
ЛШ3.010.672-12 |
Б |
127 |
500 |
500±50 |
1,00±0,02 |
Норма по ТУ для различных классов точности:
Таблица 6
Наименование |
Класс точности А |
Класс точности Б |
Класс точности 0 |
ЭДС квадратурной обмотки, %, не более |
0,125 |
0,250 |
0,375 |
Остаточная ЭДС, %, не более |
0,015 |
0,020 |
0,030 |
Асимметрия нулевых положений ротора, не более |
±30˝ |
±1΄ |
±1΄30˝ |
Погрешность отображения синусной зависимости, %, не более |
±0,02 |
±0,04 |
±0,06 |
Масса: 0,7Кг
Гарантийная наработка: 12000 часов