3. Принципы построения индуктивных датчиков скорости.

Индуктивные датчики служат для бесконтактного получения информации о перемещениях рабочих органов машин, механизмов, роботов и т.п. и преобразования этой информации в электрический сигнал. Принцип действия индуктивного датчика основан на изменении индуктивности обмотки на магнитопроводе в зависимости от положения отдельных элементов магнитопровода (якоря, сердечника и др.). В таких датчиках линейное или угловое перемещение X (входная величина) преобразуется в изменение индуктивности (L) датчика. Применяются для измерения угловых и линейных перемещений, деформаций, контроля размеров и т.д.

 В простейшем случае индуктивный датчик представляет собой катушку индуктивности с магнитопроводом, подвижный элемент которого (якорь) перемещается под действием измеряемой величины.Индуктивный датчик распознает и соответственно реагирует на все токопроводящие предметы. Индуктивный датчик является бесконтактным, не требует механичесого воздействия, работает бесконтактно за счет изменения электромагнитного поля.

 Преимущества

-   нет механического износа, отсутствуют отказы, связанные с состоянием контактов

-   отсутствует дребезг контактов и ложные срабатывания

-   высокая частота переключений до 3000 Hz

-   устойчив к механическим воздействиям

 Недостатки - сравнительно малая чувствительность, зависимость индуктивного сопротивления от частоты питающего напряжения, значительное обратное воздействие датчика на измеряемую величину (за счет притяжения якоря к сердечнику).

Билет № 4

1. Роль и место метрологии, стандартизации и сертификации в экономике, в промышленности и науке, в повышении качества выпускаемой продукции.

. В современной рыночной экономике конкурентоспособность выпускаемой предприятием продукции определяет жизнеспособность данного предприятия. Одним из главных факторов, влияющих на конкурентоспособность продукции, работ и услуг, является их качество.

Стандартизация, взаимозаменяемость, метрология, технические измерения и сертификация продукции, работ и услуг являются инструментами обеспечения качества. На основе стандартизации сформированы принципы и нормативные акты взаимозаменяемости, метрологии, технических измерений, систем управления качеством и сертификации. В машино- и приборостроении широко используют стандартные нормативно-технические документы, стандартные детали, а также комплектующие изделия, изготовленные на специализированных предприятиях, поэтому взаимозаменяемость базируется на стандартизации и способствует ее развитию. Вопросами теории и практики обеспечения единства измерений занимается метрология. Измерение может осуществляться при наличии соответствующих технических средств и отработанной техники проведения измерений. В интересах всех стран измерения, где бы они ни выполнялись, должны быть согласованы, чтобы результаты измерений одинаковых величин, полученные в разных местах и с помощью различных измерительных средств, были бы воспроизводимы на уровне требуемой точности. Эти требования способна обеспечить стандартизация на международном, региональном и национальном уровнях. Значимость метрологического обеспечения для народного хозяйства очевидна, так как в нашей стране ежегодно выполняется свыше 20 млрд. измерений, являющихся неотъемлемой частью трудовых процессов. На основе измерений получают информацию о свойствах сырья, материалов, орудий производства, о состоянии производственных, экономических и социальных процессов. Сертификация продукции, работ и услуг заключается в подтверждении соответствия продукции установленным требованиям и напрямую связана с качеством. Некачественная продукция не может быть сертифицирована. Сертификация направлена на: содействие потребителям в компетентном выборе продукции (услуги); защиту потребителя от недобросовестности изготовителя (продавца, исполнителя); контроль безопасности продукции (услуги, работы) для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества; подтверждение показателей качества продукции (услуги, работы), заявленных изготовителем (исполнителем); создание условий для деятельности организаций и предпринимателей на едином товарном рынке России, а также для участия в международном экономическом, научно-техническом сотрудничестве и международной торговле.

2. Методы уменьшения погрешностей.

Общие методы получения точности измерений.

Стабилизация важнейших параметров.

Методы пассивной защиты от быстро изменяющихся влияющих причин.

Методы активной защиты отмеренных изменений влияющих величин.

Методы коррекции систематических ее случайных погрешностей.

I. Стабилизация – изготовление технологических процессов.

Стабильность качества (изготовление материал).

II. Изменение питания. Медные оплетки, провода, эл-ие наводки (амортизатор – усиление пропорционально скорости).

+ низкая стоимость; + высокая надежность.

Основной метод уменьшения случайных погрешностей.

III. Старение происходит медленно, след-но изменение температуры. Основной метод компенсации погрешности – применение стабилизации источников питания, температуры. Они эффективные, но сложны и дороги.

IV. На практике применяются сразу II и III виды защиты. Можно устранить уже имеющиеся погрешности, можно бороться не со следствием, а с причиной возникновения погрешностей. IV гр. – устранение самой погрешности, т.е. следствие. Согласно IV, производится оценка погрешностей и внесение соответствующих поправок в результате измерений.

результат измерений

I-III

IV

IV. 1). Коллекция температурных погрешностей. Сопротивление медных проводов увеличивается на 4% на каждые

Многие приборы применяют const магниты. У них значение индукции изменяется на 0,2% на каждый .

Методический способ – применение мостовых или диф-х схем включения.

Использование прогрессирующих погрешностей путем коррекции нуля; путем применения образцовой меры измеряемой величины. (тестовый метод измерения). + можно компенсировать все накопившееся погрешности;

+ полная коррекция компенсации происходит только на момент осущ-я данной коррекции.

Прогрессирующая погрешность будет случайной, если величина известна или неизвестна.

Основная схема тестовых методов измерений.

3. Тензометрические датчики усилий. Классификация. Конструкции.

Тензорезисторы (тензометрические датчики) служат для изме­рения механических напряжений, небольших деформаций, вибра­ции. Действие тензорезисторов основано на тензоэффекте, заключающемся в изменении активного сопротивления проводниковых и полупроводниковых материалов под воздействием приложенных к ним усилий.

Билет № 5

1. Единицы физических величин, международная система единиц.

Единица физической величины – это физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение, равное единице.

Единство измерений – это состояние измерений, при которых их результаты выражены в узаконенных единицах, и погрешности измерений известны с заданной вероятностью.

Физической величиной называют одно из свойств физического объекта, которое является общим в качественном отношении для многих физических объектов, отличаясь при этом количеством значений. Совокупность основных и производных единиц называется системой единиц физических величин.

Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) в 1954 г. определила шесть основных единиц физических вели­чин для их использования в международных отношениях: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина и свеча. XI Гене­ральная конференция по мерам и весам в 1960 г. утвердила Международную систему единиц, обозначаемую SI (от началь­ных букв французского названия Systeme International d' Unites), на русском языке — СИ. В последующие годы Гене­ральная конференция приняла ряд дополнений и изменений, в результате чего в системе стало семь основных единиц, допол­нительные и производные единицы физических величин (см. приложение 21), а также разработала следующие определения основных единиц:

единица длины — метр — длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды;

единица массы — килограмм — масса, равная массе, меж­дународного прототипа килограмма;

• единица времени — секунда — продолжительность

9192631770 периодов излучения, соответствующего пере- ходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры ос­новного состояния атома цезия-133 при отсутствии воз­мущения со стороны внешних полей;

• единица силы электрического тока — ампер — сила неизме­няющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтож­но малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками силу, равную 2 • 10-7 Н на каждый метр длины;

• единица термодинамической температуры — кельвин -

1/273,161 часть термодинамической температуры тройной точки воды. Допускается также применение шкалы Цельсия;

•единица количества вещества — моль — количество вещества

системы, содержащей столько же структурных элементов,

сколько атомов содержится в нуклиде углерода 12 массой 0,012 кг;

• единица силы света — кандела — сила света в заданном на­ правлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 • 1012 Гц, энергетическая сила которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср2.

Международная система СИ считается наиболее совершен ной и универсальной по сравнению с предшествовавшими eй Кроме основных единиц, в системе СИ есть дополнительные единицы для измерения плоского и телесного углов — радиан и стерадиан соответственно, а также большое количество npoизводных единиц пространства и времени, механических воли , чин, электрических и магнитных величин, тепловых, световых и акустических величин, а также ионизирующих излучений. J

После принятия Международной системы единиц

ГКМВ практически все крупнейшие международные организации включили ее в свои рекомендации по метрологии и призвали все страны—члены этих организаций принять ее. В нашей стране система СИ официально была принята путем введения в 1963 г. соответствующего государственного стандарта, причем следует учесть, что в то время все государственные- стандарты Имели силу закона и были строго обязательны для выполнения. На сегодняшний день система СИ действительно стала ме­ждународной, но вместе с тем применяются и внесистемные еди­ницы, например, тонна, сутки, литр, гектар и др.