38Электромагнитные (индукционные) датчики расхода жидкостей.

Индукционные расходометры

Применяются только при электропроводности жидкостей. Под действием внешнего магнитного поля (пост. или перемен.) индуцируется ЭДС.

E= (4B÷πd)Q E= (4B÷πd)Q sin2πft

а)Такие датчики используются в пульсирующих потоках

б)Используются в разномерных потоках

39 Ультразвуковые датчики расхода жидкостей и газов.

Условно ультразвуковые методы делятся на :

-пассивные методы - не требуют специального введения ультрозвука в среду

-активные - требуется излучение ультразвука в среду и его регистрация

-калиброванные

Из пассивных методов наиболее распространен – шумовой. Основан на зависимости скорости звука, возбуждаемого турбулентными пульсациями от скорости потока. Пульсации возникают при введении в поток плохо обтекаемого припятсвия.

Активные методы. Основаны введении в среду ультразвука, модуляции звук. колебаний потоком, получ. измерительной информации в результате сравнения той или иной характеристики излученного или принятого сигнала. Наиболее распростр. – активные дифференц. методы. Основаны на различии изменения характера ультразвуковых колебаний под углом к потоку в двух противоположных направлениях.

В зависимости от регистрируемого параметра различают :

1. фазовый дифференц. метод(применяется редко, регистрируется сдвиг фаз)

2. Частотный дифференц. метод. Регистрируется разность частот излученного и принятого сигнала.

3. Временной дифференц. метод . Регистрируется разница во времени прохождения ультразвуковым импульсом по потоку и против потока

Для повышения чувствительности датчиков используются и ультразвуковые преобразователи и разные пути распределения ультразвука с использованием отражения от стен.

Достоинства: множество способов возбуждения и прослушивания среды, высокая точность измерения, неразрушающий контроль.

Недостатки : необходимость согласования акустических импедансов преобразователя и среды. Согласование ведется с использованием четвертого волнового слоя.

40Гравитационные датчики смещения.

Используются для определения перемещения физических объектов:

--для положения --для перемещения --для сближения --для ускорения --для уровня

--гравитационные

Определяет угол наклона :

--двухпозиционный пороговый датчик;

Для разного угла наклона:

пузырек воздуха

Стекляная трубка

K1-K3 - контакты

K1 ←----R1---->K3<----R2---->K2

плюсы:

стабильность характеристик, закрытое исполнение, возможность добится минимальной хар-ки путем подбора формы трубки;

41Магнитные (индуктивные) датчики смещения.

Датчик Холла. Здесь используется пластина из токопроводящего материала, которая помещается во внешнее магнитное поле. Эффект Холла: при взаимодействии между движущимися носителями заряда (электроны или дырки) возникают поперечные силы, смещающие носитель к одной из боковых сторон пластины, в результате на боковых сторонах возникает разность потенциалов.

УГО

+E

+V –V

-E

вкл//выкл

плюсы:отсутствие подвижных элементов, простота измерений, может бить в интегральном исполнении;

Большинство датчиков Холла в качестве пластины используют кремний.

41 Оптические (оптоэлектронные) датчики смещения.

Оптоволоконный датчик смещения:

Рисунок 2….

Достоинства: канал можно использовать одновременно и для приёма, и для передачи, высокая чувствительность. Недостаток: нелинейность характеристики, влияние помех оптического свойства.

Мостовой датчик (датчик наведения или прицеливания, фокусировки) строится таким образом, что фотоприёмник в интегральном исполнении тоже делится на 4 секции:

Рисунок 3

Решётчатые датчики смещения:

Рисунок 4

Число импульсов – угол поворота, частота сигнала – скорость поворота. Достоинство – простота. Недостатки: неразличимо направление движения, угловое перемещение является относительным и нелинейным.