🗊Презентация Первичные измерительные преобразователи

Часть 2 Первичные измерительные преобразователи

Измерительный преобразователь (ИП) ― техническое устройство, предназначенное для преобразования одной физической величины в другую, функционально с ней связанную. Измерительный преобразователь (ИП) ― техническое устройство, предназначенное для преобразования одной физической величины в другую, функционально с ней связанную. Первичный измерительный преобразователь — ИП, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина. Первичный ИП является первым преобразователем в измерительной цепи. Промежуточный измерительный преобразователь — ИП, занимающий место в измерительной цепи после первичного преобразователя. Датчик — конструктивно обособленная совокупность ряда ИП, размещенная непосредственно у объекта управления

ГОСТ 26.011-80 «Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные»

Простейший потенциометрический преобразователь

Реверсивные потенциометрические преобразователи

Тензорезисторные преобразователи Закон Гука: где εl ─ относительная продольная деформация; l – длина проводника; Δl – изменение длины в результате деформации; σ – механическое напряжение в проводнике; Е – модуль упругости (механическая х-ка материала). Относительная поперечная деформация проводника εn = − εl /μ, где μ – коэффициент Пуассона.

Сопротивление тензорезистора Активное сопротивление проводника R = ρl/S. Изменение сопротивления проводника: Относительное изменение сопротивления Тензоэффект характеризуется коэффициентом тензочувствительности: Для металлов и ряда сплавов (константан, нихром) kт близок к 2.

Конструкция тензорезисторов а − проволочный, б − фольговый

Схемы включения тензорезисторов: а) − потенциометрическая, б) − мостовая

Термопреобразователи сопротивления Принцип действия основан на изменении электрического сопротивления материала при изменении температуры. Используемые материалы для проводниковых ТС:

Зависимость сопротивления от температуры: Зависимость сопротивления от температуры: где R0 – сопротивление проводника при начальной температуре; Θ – перегрев проводника относительно начальной температуры; α, β, γ, … – коэффициенты, зависящие от свойств проводника. Конструктивное исполнение:

Термисторы ТКС < 0

Термоэлектрические преобразователи (термопары) Термоэлектрические цепи

Индуктивные преобразователи перемещения Простейший индуктивный преобразователь

Дифференциальный реверсивный индуктивный преобразователь

Мостовой реверсивный индуктивный преобразователь

Цилиндрический реверсивный индуктивный преобразователь

Трансформаторные преобразователи Плоский дифференциально-трансформаторный преобразователь Uвых = E1 – E2 = 4,44 f (w1Ф1m – w2Ф2m) = 4,44 f w (Ф1m – Ф2m)

Цилиндрический дифференциально-трансформаторный преобразователь

Магнитоупругие преобразователи Зависимость кривой намагничивания от механических напряжений а) ‒ никель; б) ‒ пермаллой а

Пьезоэлектрические преобразователи Пьезочувствительный элемент

Электрические заряды, возникающие на гранях ABCD и EKGH при действии силы Fx Электрические заряды, возникающие на гранях ABCD и EKGH при действии силы Fx qx = kпFx Напряжение между гранями пьезочувстви-тельного элемента при отсутствии нагрузки в первый момент после приложения силы Fx U = qx/C, где С = Сп + Сн Таким образом, выходное напряжение при t = 0

Емкостные преобразователи Емкость плоскопараллельного конденсатора

Тахогенераторы Тахогенератор постоянного тока

Статические характеристики тахогенератора постоянного тока

Асинхронный тахогенератор

Статические характеристики асинхронного тахогенератора

Импульсные преобразователи частоты вращения Индукционные частотные преобразователи С обмоткой возбуждения С постоянным магнитом

Трансформаторный преобразователь

Вихретоковые преобразователи

Измерительные преобразователи напряжения

Векторная диаграмма трансформатора напряжения

Измерительные преобразователи тока

Преобразователь Холла

Датчик тока с преобразователем Холла