2. Резистивные преобразователи, фотопреобразователи.

Резистивные преобразователи

Весьма большим классом измерительных преобразо­вателей являются резистивные преобразователи, прин­цип действия которых основан на преобразовании зна­чения измеряемой величины в изменение сопротивления. Последнее может быть вызвано различными эффектами в преобразующем элементе, например нагреванием или охлаждением, механическим напряжением, воздействием светового потока (как в фотопроводящих преобразова­телях), увлажнением, осушением, механическим пере­мещением контактной щетки реостата.

Если через резистивный материал во время измене­ния измеряемой величины протекает фиксированный ток, то результатом будет изменение напряжения вдоль материала, которое отражает изменение измеряемой вели­чины.

Одним из вариантов резистивного преобразователя является потенциометрический преобразователь, в кото­ром изменение измеряемой величины преобразуется в изменение отношения напряжений вследствие изменения положения контактной щетки на резистивном материа­ле, запитываемом от внешнего источника (рис. 2.10). Определенный механический элемент преобразует изме­нение измеряемой величины в перемещение щетки.

 

 

Рис. 2.10. Резистивное преобразо­вание, при котором используется потенциометрическое устройство, вызывающее изменение выходного напряжения

 Потенциометр, изображенный на рис. 2.10, можно представить в виде эквивалентной электрической схемы, как это сделано на рис. 2.11. Его выходное напряжение определяется выражением

где V1 - напряжение на входе.

Когда прикладываемое на вход прибора напряжение является постоянным и измеряемое значение определяет­ся положением щетки потенциометра, тогда выходное напряжение есть непосредственно функция измеряемой величины.

 В преобразователях могут использоваться потенциометрические устройства (с одним или несколькими со­противлениями в схеме) либо они сами являются потен­циометром. В последнем случае потенциометрический элемент будет переменным. Некоторые преобразователи имеют непроволочные сопротивления, такие, как металлокерамическая подложка или проводящая пластиковая пленка. Встречаются потенциометры, в которых полный диапазон изменений положения щетки равен 270°, в то время как другие конструкции имеют диапазон в 10 или даже 20 полных оборотов (3600 или 7200°).

Резистивные датчики – преобразуют измеряемую величину в омическое сопротивление. Наиболее часто такие датчики применяются для измерения перемещений, для измерения уровня жидкости и пр. На первом этапе измеряемая величина преобразуется в перемещение движка переменного резистора. Общий вид и рабочие характеристики резистивного датчика показаны на рисунке.

При этом R1+R2=R0.

Если обозначить Х- угловое или линейное перемещение движка тогда: .

Резистивные преобразователи применяются в системах, где прилагаемое усилие 10-2 Н. Величина перемещения 2 мм. Частота питания 5 Гц.

Оптические преобразователи.

Оптические преобразователи, как правило, построены на использовании явления фотоэффекта.

По физической сущности различают два типа фотоэффекта – внутренний и внешний.

Внутренний фотоэффект – явление, происходящее внутри кристаллической решетки твердого тела при воздействии светового потока. При этом происходит изменение энергетического состояния носителей зарядов, приводящее к их концентрации и перераспределению внутри кристалла. Этот тип фотоэффекта характерен только для полупроводников и диэлектриков.

Внешний фотоэффект состоит в эмиссии электронов под действием светового потока.

Рассмотрим основные характеристики фотоэлектрических преобразователей – световую, спектральную и вольтамперную. На рисунке представлены зависимости, характерные для фоторезистора (Фр), фототранзистора (Фт), фотодиода (Фд) и фотоэлемента (Фэ).

Iф- фототок, Фс- световой поток, S- чувствительность полупроводникового прибора, - длина волны падающего светового потока.

К измерительным преобразователям относятся также математические устройства. Например, устройство сложения и вычитания сигналов. Структурные схемы этих устройств показаны на рисунке.

D- датчик, УС- устройство сложения, УВ- устройство вычитания.

Преобразователь реализует следующее уравнение:

.

Система –«Технорма/Документ» - база данных российских ГОСТов.

Технорма/Документ

Семейство программных продуктов, предназначенных для создания на предприятии информационного центра нормативной документации. Комплекс называется Информационным Центром Стандартизации (ИЦС) и является структурой коллективного пользования электронными информационными ресурсами предприятия, доступ к которым организован через локальную сеть Продукты семейства "Технорма/Документ" позволяют:

создать на предприятии единую центральную базу, содержащую как нормативные документы предприятия: СТП, приказы, инструкции, так и общегосударственные нормативные документы: ГОСТ, ОСТ, ТУ и прочие

организовать оперативный доступ всем подразделениям и службам предприятия к нормативно-справочной информации.

В состав семейства "Технорма/Документ" входят следующие модули:

"Технорма/Библиография" - это система, содержащая библиографическую базу данных Госстандарта РФ. С помощью этой системы можно получить информацию о всех государственных стандартах РФ и изменениях к ним.

"База данных государственных стандартов РФ" - это полная база данных государственных стандартов РФ.

"Технорма/Документ" - это клиентский модуль, предназначеный для работы на небольших предприятиях и в рабочих группах (отделах). Этот модуль обеспечивает доступ к нормативным документам как базы данных государственных стандартов РФ, так и базы данных документов предприятия.

Базы данных нормативных документов системы "Технорма/Документ" делятся на два типа:

База данных государственных стандартов РФ. Эта база поддерживается и ведется структурами Госстандарта РФ. Предприятие может заказать и приобрести всю базу полностью, или только ту ее часть, которая необходима, используя систему “Технорма/Библиография”.

База данных нормативных документов предприятия. Эта база создается и поддерживается отделом стандартизации предприятия. Для ее разработки используется администраторский модуль "Технорма/Админ-Док".

Базы данных стандартов сгруппированы как по функциональным группам, соответствующим группам моделируемых деталей, так и по группам различных классификаторов стандартов. В состав системы "Технорма/Документ" входит администраторский модуль "Технорма/Админ-Док". Этот модуль позволяет создать и вести базу данных нормативных документов предприятия, таких как СТП, приказы, инструкции и прочие. На каждый ГОСТ база содержит информационную карточку (наименование, описание,статус, дата ввода в действие, дата истечения срока действия, область применения, информация об изменениях стандарта и другие) База данных содержит классификаторы стандартов:

ОКС - Общероссийский классификатор стандартов

КГС - Классификатор государственных стандартов

Тематические сборники (ЕСКД ,ЕСТД и другие )

Классификатор ГОСТ по кодам ОКП на предмет обязательной сертификации продукции в соответствии с этими стандартами

Базы государственных стандартов могут поставляться в виде стандартных тематических сборников, а также по специальному заказу. Каждый сборник кроме текстов стандартов включает одну локальную лицензию системы доступа к базе "Технорма/Документ". При необходимости расширения числа клиентов, одновременно работающих с базой документов, требуется дополнительное приобретение клиентских лицензий системы "Технорма/Документ".

Билет № 13