ЛЕКЦИЯ 6 Прин.постр.приб 4ч

Однако дальнейшее увеличение потребностей народного хозяй­ства ведет к созданию новых технологических процессов и произ­водств, что, в свою очередь, требует контроля и измерения новых физических величин и технологических параметров. Следователь­но, возникает необходимость определения путей создания новых тех­нологических средств или систем для решения все возрастающего количества метрологических задач.

На основе анализа опыта проектирования СИ можно выделить два направления решения этих проблем: 1) системотехнический принцип с использованием унифицированных датчиков и устройств ГСП и автоматизации проектной компоновки СИ на структурно- функциональном уровне; 2) частичное использование унифициро­ванных устройств с разработкой новых средств при выполнении требований в рамках ГСП на базе автоматизации проектирования и реализации принципа технико-экономической оптимальности.

Независимо от того, какой подход используется при решении конкретной технической задачи, на начальных стадиях разработки СИ всегда решается вопрос составления математических моделей как объекта измерения, так и самих технических средств.

3.6. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Пример 3.1. Измерительная цепь прибора давления (манометра), приведен­ного на рис. 3.19, состоит из манометрической (мембранной) коробки 5, рычага 4 с сектором зубчатого колеса 3, трибки 2, указателя 1 и шкалы 6.\

Составить цепочку преобразований. Определить методы измерений и измери­тельных преобразований, используемых в приборе. Записать выражение для определения статической характеристики, полагая выходной величиной угол поворота стрелки указателя , а входной — измеряемое давление р.

Пример 3.2. Измерительная цепь интегрирующего акселерометра (рис. 3.20) состоит из подвижной массы 1, трансформаторного преобразователя 6, усилителя 5, двигателя 4 и электрической пружины 3, 2. При измерении ускорения масса 1 совершает движения, перпендикулярные к плоскости рисунка. Выходной сигнал измерительного трансформатора усиливается и после преобразования в двигате­ле 4 вращает постоянный магнит 3. Наводимый в токопроводящем цилиндре 2 ток взаимодействует с постоянным магнитом. Момент взаимодействия пропорцио­нален угловой скорости вращения магнита. Этот момент уравновешивается инер­ционным моментом акселерометра. Следовательно, угол поворота постоянного магнита (выходная величина) будет пропорционален интегралу линейного уско­рения х (входная величина).

Составить цепочку преобразований. Определить методы измерений и измери­тельных преобразований. Построить структурную схему. Записать выражение для определения передаточной функции, положив при этом передаточные функции преобразователей структурной схемы равными . Определить значение чувствительности, если чувствительность преобразователей будет

Пример 3.3. Датчик скоростного напора (рис. 3.21), установленный на корпу­се летательного аппарата 3, состоит из пластины 1, преобразующей скоростной напор в силу, передаточно-множительного механизма 2, пружины 4 и потенциометрического измерительного преобразователя 5.

Составить цепочку преобразований и структурную схему. Записать выраже­ние для определения передаточной функции К (р) и чувствительности датчика 5, положив при этом передаточные функции и чувствительности преобразователей структурной схемы равными и . Определить метод измерений и метод измерительных преобразований.

Пример 3.4. Возможно ли использование индуктивного, индукционного и трансформаторного преобразователей в датчике скоростного напора, рассмотрен­ном в примере 3.3? Как изменится при этом схема? Нарисуйте схему и составьте цепочку преобразований.

Пример 3.5. На рис. 3.22 приведена структурная схема прибора для изме­рения давления, который состоит из первичного преобразователя, представлен­ного передаточной функцией ; преобразователя неравнове­сия с ; усилителя K₃; двигателя ; тахогенератора и обратного преобразователя р.

Определить передаточную функцию и чувствительность прибора.