54.Индуктивные пип

Эти датчики основаны на принципе изменения индуктивности электромагнитной катушки в зависимости от сопротивлений магнитной цепи.

где магнитная проницаемость; количество витков; длина магнитного сердечника; сечение магнитного сердечника.

В случае зазора в сердечнике:

где магнитная проницаемость вакуума; магнитная проницаемость материала; величина зазора.

Изменение индуктивности катушки может быть достигнуто изменением:

1. магнитного сопротивления магнитопровода путем изменения зазора

П ри перемещении подвижного сердечника 3 относительно неподвижного 2 изменяется воздушный зазор δ. Изменение воздушного зазора приводит к изменению магнитного сопротивления цепи и, следовательно, индуктивной составляющей сопротивления обмотки 1.

2. геометрии катушки

3. магнитной проницаемости сердечника.

М агнитоупругий датчик представляет собой магнитопровод 1 прямоугольной формы с четырьмя симметрично расположенными отверстиями, в которых размещены обмотки 2 и 3, причем плоскости этих обмоток взаимно перпендикулярны. Обмотка 3 питается током переменного напряжения, а обмотка 2 является измерительной. При полной симметрии магнитопровода и изотропности материала индуктивная связь между обмотками отсутствует, т.к. магнитный поток обмотки 3 не пересекает вторичную. Следовательно, ЭДС обмотки 2 при отсутствии механических напряжений в материале магнитопровода равна нулю.

При воздействии на магнитопровод механического усилия Q нарушается изотропность материала вследствие изменения магнитных свойств последнего пол действием упругих напряжений и, как следствие этого, изменяется напряжение магнитного потока обмотки 3. При этом часть потока обмотки 3 пересекает витки обмотки 2, в результате сего в последней наводится ЭДС, возрастающая с увеличением действующего на магнитопровод усилия.

4. коэффициента связи между двумя и более элементами катушки

Эквивалентная схема катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником

потери в меди; потери на вихревые токи; собственная емкость обмотки.

определяется только плотностью и длиной и не зависит от частоты.

Статические характеристики индуктивных преобразователей нелинейны, поэтому индуктивные преобразователи используют в дифференциальном включении. Это увеличивает чувствительность.

55.Емкостные преобразователи

относительная проницаемость диэлектрика;

диэлектрическая проницаемость вакуума;

площадь пластин;

расстояние между пластинами.

Изменение емкости можно получить изменением:

1. р асстояния между электродами

2. относительной проницаемости диэлектрика

3. площади электродов

Эквивалентная схема

проводимость утечки по постоянному току; сопротивление проводников; токоподводящая проводимость.

56.Системы передачи информации.

Как мы уже отмечали, формирование сигналов измерительной информации осуществляется путем нанесения ее (методом модуляции) на носители, которыми служат периодические процессы или физические величины (например, электрический ток, давление, электромагнитные колебания, звуковые волны). По виду энергии носителя информации системы подразделяют на: электрические, пневматические, гидравлические.

Все средства измерений и устройства имеют унифицированные входные и выходные сигналы. Связь между различными системами осуществляется с помощью соответствующих преобразователей. Этим обеспечивается создание комбинированных средств.

Таблица видов унифицированных аналоговых сигналов ГСП

Вид сигнала	Физическая величина	Параметры сигнала
Электрический	Постоянный ток Постоянное напряжение Переменное напряжение Частота	; ; ; ; В кГц
Пневматический	Давление	МПа ( )
Гидравлический	Давление	МПа

Наиболее употребляемые системы передачи:

• пневматическая, электрическая токовая, электрическая частотная

Кроме этих систем в практике измерений применяются следующие:

• реостатная, индуктивная, дифференциально- трансформаторная, ферродинамическая, сельсинная

Название этих систем происходит от типа элемента, осуществляющего преобразование сигнала от физического объекта в электрический сигнал.

Большинство технологических параметров, таких как давление перепад давления, плотность, вязкость, температура, уровень, скорость вращения и др. легко преобразуются в усилие или линейное (угловое) перемещение.

В ПИПах блочно- модульного типа преобразование технологического параметра в унифицированный сигнал осуществляется по схеме:

1. т ехнологический параметр усилие унифицированный сигнал

2. т ехнологический параметр перемещение унифицированный сигнал

Для преобразования технологического параметра в усилие или линейное (угловое) перемещение разработаны средства и методы, которые будем рассматривать в разделе «Технологические измерения». Это в добавление к уже рассмотренным ПИП.

Типовыми и получившими наиболее широкое распространение преобразователями усилие – унифицированный сигнал являются преобразователи «сила – давление» - пневматической ветви ГСП и «сила – ток» электрической ветви.

Преобразование перемещения в электрический унифицированный сигнал постоянного тока осуществляется магнитомодуляционным преобразователем «перемещение – ток».