Эталонный ответ к контрольному заданию № 15
15.1. Структурная схема имеет вид:
15.2. Термопары, терморезисторы.
15.3. Структурная схема ИИС состоит: из 16 датчиков - термопар; из 16 нормирующих усилителей; коммутатора на 16 входов и один выход; аналогового устройства сравнения; генератора линейно-изменяющегося напряжения (мера); управляемого ключа; устройства регистрации аналоговой информации; устройства управления.
15.4. Нормирующий усилитель предназначен для приведения сигнала термопары к диапазону стандартных значений напряжений.
15.5. В качестве нормирующих усилителей в ИИС могут быть использованы прецизионные усилители постоянного тока прямого усиления и усилители с преобразованием спектра выходного сигнала.
15.6. Преимуществом коммутаторов на контактных элементах по сравнению с бесконтактными является большое отношение сопротивления ключа в разомкнутом состоянии к сопротивлению в замкнутом состоянии, хорошая развязка управляющей цепи с информационной цепью, высокая стабильность сопротивления замкнутого ключа. Недостатки: малое быстродействие, небольшой срок службы.
15.8. Усилители приводят сигналы Х1 и Х2 к диапазону стандартных значений, и триггер Шмидта скачком меняет свое состояние в момент равенства Х1 и Х2
15.10. 1) Увеличение постоянной времени заряда;
2) Применение следящей обратной связи по напряжению;
3) Применение в интегрирующей цепи вместо резистора линейного токостабилизирующего элемента.
Контрольное задание № 16
Разработать устройство для измерения динамических деформаций узлов, работающих при вибрационных нагрузках до 20 g и температуре до 180° С.
При подготовке и обосновании решения ответьте на следующие вопросы.
16.1. Какой физический эффект лежит в основе работы тензорезистора и в чем его сущность?
16.2. Каким образом влияет температура на погрешность тензорезисторов?
16.3. Каким образом можно существенно понизить температурную погрешность нуля тензорезисторов?
16.4. Какими видами сигналов питаются тензорезистивные цепи?
16.5. Приведите схему источника тока на ОУ и транзисторе.
16.6. Приведите схему усилителя разности двух сигналов
16.7. Каким образом в магнитоэлектрическом измерительном механизме осуществляется подвод электрического сигнала к подвижной рамке?
16.8. Чем отличается компенсационный стабилизатор от параметрического?
16.9. Приведите схему компенсационного стабилизатора напряжения на ОУ и транзисторе.
16.10. Что такое коэффициент сглаживания фильтра?
1. Душин Е.М. (ред.) Основы метрологии и электрические измерения. Л.: Энергоатомиздат, 1987.-480 с.
2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника.-М.: Высшая школа, 1991.-622 с.
3. Хорровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (перевод с англ.).-М.: Мир,1983.
4. Электрические измерения. Под ред. А.В.Фремке и Е.М.Душина.-Л.: Энергия, 1980.
Эталонный ответ контрольного задания № 16
16.1. В основе работы тензорезисторов лежит явление тензоэффекта, заключающееся в изменении сопротивления проводников и полупроводников при их механической деформации.
16.2. При изменении температуры изменяется начальное сопротивление тензорезистора и коэффициент тензочувствительности.
16.3. При дифференциальном включении тензорезисторов в два соседних плеча моста удается понизить температурную погрешность нуля в 10-20 раз.
16.4. Существуют следующие способы питания тензорезистивных цепей: постоянным током, переменным высокочастотным током,импульсным током.
16.5. Схема имеет следующий вид:
16.6. Схема имеет следующий вид:
16.7. Подвод сигнала осуществляется через тонкие спиральные пружины, или натянутую нить (растяжку).
16.8. В параметрическом стабилизаторе стабилизация осуществляется за счет параметров самого элемента (стабилитрона), а в компенсационном производится сравнение физической величины выходного напряжения с его заданной величиной.
16.9. Схема имеет следующий вид:
16.10.
Коэффициент сглаживания - отношение
коэффициента пульсаций на входе фильтра
к коэффициенту пульсаций на его выходе
Контрольное задание № 17
Разработать устройство для измерения постоянной магнитной индукции в зазоре электрической машины, если величина зазора 2 мм, а индикация измеряемой величины должна осуществляться аналоговым прибором.
При подготовке и обосновании решения ответьте на следующие вопросы:
17.1. Какие гальваномагнитные первичные измерительные
преобразователи (ПИП) используются для преобразования магнитной индукции в электрическую величину?
17.2. Какой ПИП целесообразно использовать в данном устройстве? Что он собой представляет?
17.3. Объясните в чем заключается эффект Холла.
17.4. Чему пропорциональна э.д.с. преобразователя Холла?
17.5. Можно ли с помощью преобразователей Холла измерять магнитную индукцию переменного и импульсного магнитных полей?
17.6. Приведите функциональную схему разрабатываемого устройства.
17.7. Приведите схему измерительного усилителя с дифференциальным входом и большим коэффициентом подавления синфазного сигнала на ОУ.
17.8. Какой тип электрического измерительного механизма имеет наивысшую чувствительность и линейную функцию преобразования (линейную шкалу)?
17.9. Какие виды креплений подвижной части используются в электромеханических измерительных механизмах?
17.10. Дайте определение относительной погрешности измерительного прибора.
1. Душин Е.М. (ред.) Основы метрологии и электрические измерения.-Л.: Энергоатомиздат, 1987.-480 с.
2. Кузнецов В.А. (ред.) Измерения в электронике (справочник).-М.: Энергоатомиздат, 1987. 512 с.