
- •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
Синхронный тахогенератор
Состоит из двух машин.
;
статор статор
x
Беличья клетка нужна для раскрутки ротора. Между статором и ротором создается поле, магнитные линии которого колинеарны.
;
;
Частотные датчики скорости
П ростейший датчик
Фотоэлектрический датчик
Индукционный бесконтактный датчик дчв-2500
Стробоскопический способ измерения скорости
Тахометр с импульсной лампой
И
мпульсная
лампа с отражателем. Лампа вспыхивает
с частотой генератора(ее можно изменять).
Т.о. наблюдатель будет видеть метку на
валу в момент вспышки. Если частота
генератора равна частоте вращения, то
наблюдатель будет видеть метку в одном
и том же месте. Если частота генератора
в 2 раза выше, чем частота вращения вала,
то наблюдатель будет видеть 4 неподвижные
метки. Если частота генератора немного
отличается от частоты вращения , то
метка будет плавно перемещатся по или
против направления вращения вала.
Измерение постоянных ускорений
Инерционные датчики постоянного ускорения
Входная величина – перемещение датчика в вертикальном направлении. При этом на груз действует сила F=ma, эта сила компенсирует Fпр. Перемещение груза пропорционально ускорению и измеряется реостатным датчиком.
F=m*a
Fпр=с*x x=a*m/c
Fпр=F c – жесткость пружины
При работе датчика возможен резонанс с частотой ω0 (т.к. один элемент (пружина) запасает кинетическую энергию, а другой элемент (масса) запасает потенциальную энергию).
Датчик не должен работать в области резонанса, для чего ставится воздушный успокоитель. При измерении ускорения работают в области <0/4, где перемещение груза пропорционально ускорению.
Поплавковые датчики постоянного ускорения
Металлический цилиндр в барабане, заполненном вязкой жидкостью, и раскручивается.
С3 – необходима для съема сигнала.
Барабан, вращаясь с очень большой скоростью, центрирует поплавок внутри барабана. Под действием ускорения цилиндр смещается относительно поплавка и изменяет ёмкости C1 и С2. Вращение – чтобы поплавок центрировался по оси барабана.
С3 = const. Используется для токосъема
Измерение переменных ускорений (вибраций)
Пьезоэлектрические датчики вибрации (переменного ускорения)
Масса за счет инерции изгибает пьезоэлемент (прямой пьезоэффект).
Диапазон от 0 до 100.
- амплитуда напряжения
Чувствительность
;
g = 103 м/с2
Струнный датчик вибрации
При включении Uпит за счет броска токов возбудитель В притянет струну. После этого струна 2 будет совершать затухающие колебания, которые адаптером А будут усиливаться. Генератор в дальнейшем работает на собственной частоте f0.
f0 – должно быть известна с высокой точностью.