2. Измерительные схемы с термометрами сопротивления (тс)

 Чем определяется допустимый ток через ТС?

Наличие тока в ТС вызывает его нагрев, что приводит к дополнительным погрешностям. Для промышленных ТС по ГОСТу значение тока выбирается из ряда: 0,1; 0,2; 0,5; 1мА. При этом Δt не должно превышать 0,1% от номинального значения ТС.

Относительная и абсолютная величины изменения сопротивления ТС.

Величина изменения выходного сигнала медного ТС при токе 10мА и сопротивлении R₀=100 Ом.

Особенности условий измерения выходной величины (2-3). Основной метод измерения.

1. Значительное ограничение измерительного тока, что приводит к необходимости измерения слабых сигналов.

2. Длинные соединительные линии между ЧЭ и прибором, или между ЧЭ и НИП. Сопротивление этих линий также вносит погрешности в результат измерений.

3. Заметное влияние паразитных термо-ЭДС в местах контактов проводников из-за наличия температурных градиентов в измерительной цепи.

Метод уравновешивания заключается в том, что используются 2 цепи преобразователей – прямого (ПП) и обратного (ОП). С помощью ОП создаётся величина, однородная с входной ФВ, и уравновешивает её. Тогда на вход цепи поступает малая часть входной ФВ, а цепь ПП служит для обнаружения степени неравномерности (ООС). Основная идея заключается в компенсации начального значения выходного сигнала, чтобы зафиксировать только её изменение от начального значения.

 Уравновешенные мосты: необходимость, принцип работы. Автоматизация уравновешивания электромеханическим способом: преимущества и недостатки. Мост с электронным статическим уравновешиванием.

Изменяя сопротивление резистора R₃ до того момента, пока не установиться равновесие. По значению R₃ определяем значение температуры.

Преимущества: Показание не зависит от величины напряжения питания в широком диапазоне. Показания линейно связаны с R_t.

Недостатки: Ручное управление. Низкая чувствительность при малых изменениях R_t. Влияние переходного сопротивления контактов переменного резистора R_3..

3. Полупроводниковые тензорезисторы

 Принцип действия.

Основной эффект – от изменения ρ.

Вдоль осей зоны минимального энергетического уровня приложение усилий вдоль одной из осей приводит к перетеканию электронов из этой «долины» в долины других осей.

Какие факторы являются причиной тензоэффекта?

Тензоэффект – свойства материала изменять при деформации своё электрическое сопротивление. При этом считается, что сопротивления проводника и полупроводника зависит от его длины. , где R – активное сопротивление; l – длина тензорезистора; F – площадь поперечного сечения; ρ – удельное электрическое сопротивление.

Особенности установки на объект (соединения с объектом).

 Преимущества (8) и недостатки (4) полупроводниковых тензорезисторов.

 Материалы, способы нанесения или изготовления тензочувствительных материалов и преобразователей.  Характеристики полупроводниковых тензорезисторов.

4. Индуктивные преобразователи

Мостовая схема включения. Условия равновесия для индуктивного моста. Регулировка фазы.

 Дифференциальные схемы. Мостовая схема с дифференциальным датчиком.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 3

1. Средства измерений

 Понятия “средства измерений”.

Измерения производят с помощью средств измерений — технических средств, имеющих нормированные метрологические характеристики.

Виды средств измерений.

П о функциональному назначению средства измерений делят на следующие группы: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные информационные системы и измерительные установки.

 Понятие “меры”. Приведите примеры мер.

Под мерой понимают средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например, мерой является резистор, воспроизводящий сопротивление определенного размера с известной погрешностью.

 Дайте определения понятиям “измерительный прибор”,

Измерительным прибором называют средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

“измерительный преобразователь”,

Измерительный преобразователь — средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразова­ния, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.

“датчик”,

Первичные измерительные преобразователи, размещаемые непосредственно на объекте исследования и удаления от места обработки, отображения и регистрации измерительной информации, называют датчиками.

“измерительная установка”,

Для выполнения массовых технологических измерений применяются измерительные установки. Измерительной установкой называют совокупность функционально и конструктивно объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для рациональной организации измерений.

“измерительно-информационная система” (ИИС).

Измерительная информационная система — совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации, ее преобразования, обработки с целью представления потребителю (в том числе ввода в АСУ) в требуемом виде либо автоматического осуществления логических функций контроля, диагностирования, идентификации (распознавания образцов).

 Как подразделяются измерительные преобразователи по способу представления величин и по способу представления показаний? (по выполнению задачи)?

В процессе измерения любой физической величины происходят преобразования сигнала, несущего измерительную информацию. Такие преобразования, выполняемые с установленной по­грешностью, называют измерительными преобразованиями.

В общем случае при измерении имеют место несколько видов измерений. На первом этапе могут быть преобра­зования непрерывных сигналов — аналоговые преобразования. Затем осуществляется аналого-цифровое преобразование, при котором получается значение измеряемой величины в виде числа. Могут иметь место также преобразования над числом. В некото­рых случаях, например на заключительном этапе, может быть цифро-аналоговое преобразование сигнала, т. е. получение сиг­нала, параметр которого пропорционален результату измерений (числу). Такой сигнал может быть использован, например, в ана­логовом регистрирующем приборе.

Измерительные преобразователи в зависимости от вида (аналоговый, кодированный) входного и выходного сигналов относят к одной из следующих групп: а) аналоговые измерительные пре­образователи, у которых на входе и на выходе аналоговые сигна­лы; б) аналого-цифровые измерительные преобразователи, имею­щие на входе аналоговый сигнал, а на выходе кодированный сигнал; в) цифро-аналоговые измерительные преобразователи, у которых на входе кодированный сигнал, а на выходе аналого­вый (квантованный) сигнал.