![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Пермский государственный технический университет
- •Пермь 2004
- •Метрология. Основные понятия. (гост 16263-70)
- •Виды измерений.
- •Методы измерений.
- •Технические средства измерений.
- •Датчики физических величин.
- •Классификация датчиков.
- •1. Датчики:
- •Датчик, его метрологические характеристики.
- •Требования к датчикам.
- •Принципы развития датчиков.
- •Резистивные датчики.
- •Существует две схемы включения
- •Тензорезисторы.
- •Конструкция проволочного тензорезистора.
- •Тонкая фольга высокоомного сплава наносится
- •Конструкция пленочного тензорезистора.
- •Погрешности.
- •Градуировка тензодатчиков.
- •Схемы включения тензодатчиков.
- •Датчики давления.
- •Индуктивные датчики
- •4. Погрешность индуктивного датчика
- •Трансформаторные датчики.
- •Индукционные измерительные преобразователи.
- •Пьезоэлектрические преобразователи .
- •Магнитоупругие преобразователи (параметрические ).
- •Цифровые измерительные преобразователи. (ацп)
- •Преобразователи угла с электрической редукцией (редуктосины).
- •Частотные датчики.
- •2. Расходомер со сносом метки.
- •2.Ультразвуковой уровнемер.
- •Емкостные датчики
- •Измерение температуры.
- •Датчики расширения.
- •Терморезисторы .
- •Полупроводниковые терморезисторы.
- •Схемы включения
- •Автоматический уравновешивающий мост (мс-01).
- •Термопары.
- •Конструкции промышленных термопар.
- •Скоростная термопара.
- •Характеристики термопар и погрешности.
- •Автоматический компенсатор ( автоматический потенциометр пс – 01).
- •Пирометры.
- •Радиационные пирометры (рапир).
- •Яркостные пирометры.
- •1) Яркостный пирометр с исчезающей нитью(оппир).
- •2) Яркостный пирометр с оптическим клином.
- •Цветовые пирометры.
- •Измерение давления.
- •А) Жидкостные манометры.
- •Б) Манометры с упругими преобразователями.
- •Измерение уровней (жидкости в резервуаре, сыпучих веществ).
- •Поплавковый датчик уровня с постоянным погружением.
- •Поплавковый датчик уровня переменного погружения (буйковый датчик).
- •Гидростатические уровнемеры
- •Электрические уровнемеры
- •Измерение уровня сыпучести
- •Измерение параметров движения
- •Измерение пути
- •Измерение скорости
- •Тахогенератор постоянного тока
- •Асинхронный тахогенератор
- •Синхронный тахогенератор
- •Частотные датчики скорости
- •П ростейший датчик
- •Фотоэлектрический датчик
- •Индукционный бесконтактный датчик дчв-2500
- •Стробоскопический способ измерения скорости
- •Измерение постоянных ускорений
- •Измерение переменных ускорений (вибраций)
- •Измерение механических усилий.
- •Датчик для измерения линейных моментов.
- •Измерение крутящих моментов
- •Бесконтактный оптический датчик:
- •Фазоимпульсный датчик момента
- •Индуктивный торсиометр
- •Измерение угловых и линейных размеров
- •Реостатный датчик
- •Индуктивный датчик
- •4. Линейная схема включения лвт.
- •5. Сельсин
- •Измерение состава и концентрации вещества по электропроводности.
- •1.Кондуктометрический преобразователь для измерения концентрации соли.
- •2.Потенциалометр – прибор для измерения активности (концентрации) водородных ионов.
- •3.Кулонометрический преобразователь для измерения влажности газов.
- •4.Полярографический преобразователь для исследования состава раствора.
- •Литература по курсу
Скоростная термопара.
Спай 1 – инерционный;
спай 2 – малоинерционный.
Характеристики термопар и погрешности.
Характеристика нелинейная, она задается градуировочной таблицей или графиком, это зависимость ЭДС от температуры горячего спая.
Погрешность от изменения температуры нерабочего (холодного) спая.
Погрешность от изменения сопротивления линии термопары.
Погрешность инерционная.
Погрешность от изменения температуры холодного спая.
Необходимо вводить поправку ΔТ = Т – Т изм;
Схема автоматического введения поправки на изменение температуры холодного спая.
1.
Uвых = EТП ± ∆U
П
оследовательно
с термопарой включается источник
компенсации напряжения. Оно должно
зависеть от температуры окружающей
среды, чем выше температура, тем больше
напряжение. Для этого в одно из плеч
моста включается медный терморезистор
Rт. С увеличением
температуры его сопротивление
увеличивается и увеличивается
несбалансированность моста. Rт
должен быть вблизи концов нерабочей
термопары (чтобы температура была
пропорциональной).
В этой схеме – непосредственное измерение ЭДС термопары.
Компенсация изменения сопротивления линии при непосредственном изменении ЭДС.
1
).
Изменение Rл влияет
на выходное напряжение.
RЛ +RД=50 Ом, где RД>>rл
rл (сопротивление
линии) изменяется от длины линии:
Rт – терморезистор (медный);
При увеличении температуры окружающей среды сопротивление Rt увеличивается но RM↑ и произведение (UВЫХ=const).
Компенсационные способы измерения ЭДС.
Инерционность определяется временем прогрева. Для уменьшения инерционности делают тонкостенный кожух или вообще его убирают, или дополняют скоростной термопарой.
Ручной компенсатор:
ЭДС уравновешивается напряжением, снимаемым с компенсатора.
Етп = UК
Ток в цепи отсутствует при измерении.
Для каждой температуры движок занимает особое место.
Автоматический компенсатор ( автоматический потенциометр пс – 01).
Расчет Rt
Мост используется в качестве источника компенсации, уравновешивает ЭДС термопары.
ПН – преобразователь постоянного напряжения в переменное.
РД – реверсивный двигатель.
В момент измерения Етп скомпенсированного Uк, снимаемого с моста: Етп = Uк.
Если температура изменилась, то изменяется Етп и появляется ΔU = Етп - Uк. Оно преобразуется в переменное напряжение, усиливается и подается в обмотку.
Вал двигателя вращается и поворачивает движок реохорда до тех пор, когда ΔU = 0.
Показания температуры считываются по шкале реохорда.
RШ – шунтирующий резистор для каретки RШ = 90 Ом.
R2, R4 – для сдвига шкалы вправо или влево.
R3 – для растяжения и сужения шкалы.
Rt – медный терморезистор для компенсации погрешности температуры свободного спая термопары.
Здесь трехпроводной линии связи не требуется, т.к. Rt на клеммах подключения термопары.
Если R1>> Rt, то i2=const.
↓U12=i1(R4+ Rpℓx/ℓp) – i2 Rt↑
∆U=↓U12-Et↓=const
Rф, Сф –фильтр термопары.
1, 2 – магнитные муфты.
S – переключатель.
Питание моста – постоянное хорошо отфильтрованное напряжение.
В режиме настройки переключатель S переключается и включается нормальный элемент источника эталонного напряжения для контроля батарей. При промышленных источниках питания нормальный элемент отсутствует.