Измерение коэффициента гармоник сигнала

41. Измерение коэффициента гармоник сигнала.

42. Параметрические преобразователи неэлектрических величин в электрические(параметрические датчики). Виды, достоинства, недостатки, области применения.

Выходной величиной таких ИП является параметр электрической цепи (R, L, М, С). Для обеспечения процесса измерения с помощью таких ИП требуется внешний источник питания.

1)Реостатные преобразователи.

Основаны на изменении электрического сопротивления проводника под влиянием входной величины - перемещения.

Измерительные цепи: равновесные и неравновесные мосты, делители напряжения.

Достоинства:

-Высокая точность преобразования

-Большие выходные сигналы

-Простота конструкции

Недостатки:

-наличие скользящего контакта, что приводит к достаточно быстрому износу.

Погрешности:

-Температурная

-Дискретности

Область применения: для преобразования относительно больших перемещений и других неэлектрических величин, которые могут быть преобразованы в перемещение (усилие, давление, уровни жидкостей и т.д.).

2)Тензочувствительные

Основаны на тензоэффекте, заключающемся в изменении активного сопротивления проводника (полупроводника) под действием вызываемого в нем механического напряжения и деформации.

K=(ΔR/R)/( Δl/l) – коэффициент тензочувствительности.

Погрешности:

-сильная температурная зависимость сопротивления тензорезистора

Достоинства:

-линейность статической характеристики преобразования;

-малые габариты и масса, простота конструкции.

Недостатки:

-Относительно малая чувствительность.

-Плохая воспроизводимость параметров.

Область применения: для измерения деформаций и других неэлектрических величин, которые могут быть преобразованы в деформацию - усилий, давлений, моментов, ускорений и т.д.

3)Терморезисторы

Основаны на зависимости электрического сопротивления проводников или полупроводников от температуры. По режиму работы делятся на:

-перегревные,

-без преднамеренного нагрева.

По виду материала, из которого изготовлены терморезисторы, различают:

-металлические терморезисторы (болометры);

-полупроводниковые терморезисторы.

Измерительные цепи для терморезисторов - мосты, логометрические приборы.

Погрешности:

-отклонение характеристики преобразования от номинальной;

-изменение сопротивления внешних цепей (соединительные провода, контакты).

Достоинства:

-Достаточно высокая чувствительность, особенно у полупроводниковых терморезисторов.

-Малая инерционность (высокое быстродействие).

-Относительно малые размеры (особенно у термисторов).

-Высокая надежность и малая стоимость.

Недостатки:

-Малые значения начальных сопротивлений у металлических терморезисторов.

-Узкий диапазон рабочих температур для полупроводниковых терморезисторов.

-Плохая воспроизводимость характеристик для полупроводниковых терморезисторов.

Область применения: терморезисторы без преднамеренного перегрева - измерения температуры и физических величин, которые могут быть преобразованы в температуру. Перегревные терморезисторы - для измерения самых различных физических величин.

4)Электролитические(кондуктометрические) преобразователи

Основаны на зависимости электрического сопротивления раствора электролита от его концентрации, площади соприкосновения с электродами и других факторов.

Измерительные цепи: мосты.

Погрешности:

-Сильное влияние на проводимость электролита температуры окр.среды.

-за счет электролиза при протекание измерительного тока.

Области применения: для измерения концентрации раствора, а также перемещений, скорости, температуры.

5) Индуктивные преобразователи

Основаны на зависимости индуктивности или взаимной индуктивности обмоток на магнитопроводе от положения, геометрических размеров и магнитного состояния элементов их магнитной цепи.

Измерительные цепи: равновесные и неравновесные мосты для чисто индуктивных ИП, а для трансформаторных ИП - вольтметры или компенсаторы.

Достоинства:

-Значительные по мощности выходные сигналы.

-Простота конструкции, высокая надежность.

Недостатки:

-Обратное воздействие ИП на исследуемый объект (реакция якоря). Дело в том, что при протекании измерительного тока через обмотки, возникает электромагнитное поле, противодействующее первичному возмущению.

-Высокая инерционность (относительно малое быстродействие).

Область применения: для преобразования линейных и угловых перемещений, а также усилий, давлений, моментов и прочих физических величин.

6)Емкостные преобразователи

Основаны на зависимости электрической емкости конденсатора от размеров, взаимного расположения его обкладок и от диэлектрической проницаемости среды между ними.

Достоинства:

-Простота конструкции.

-Высокая чувствительность.

-Малая инерционность.

Недостатки:

-Сильное влияние внешних электрических полей, температуры, влажности.

-Относительная сложность цепей включения и необходимость в источниках питания высокой частоты.

7)Ионизационные

Основаны на явлении ионизации газа или люминесценции некоторых веществ под воздействием ионизирующего излучения.

Погрешности:

-С течением времени интенсивность излучения источника уменьшается за счет естественного распада.

-Ядерный распад носит случайный характер как по времени распада и по траектории частицы распада, так и по захвату частиц веществом. Для уменьшения случайной погрешности необходимо увеличить время измерения.

Достоинства:

-Возможность бесконтактных измерений.

-Отсутствие влияния изменения внешних условий (температура, давление, напряжение питания и др.).

Недостаток: необходимость применения биологической защиты.

Область применения: измерения плотности и состава веществ, геометрических размеров, изделий, механических величин и т.д.

8)фотоэлектрические

Основаны на зависимости величины фототока или сопротивления ИП от освещенности преобразователя. Различают три вида преобразователей: с внешним фотоэффектом, с внутренним фотоэффектом и фотогальванические.

Погрешности: погрешность достаточно велика, определяется старением, усталостью и зависимостью параметров преобразователей от температуры, отклонением от номинальной характеристики.

Достоинства:

-Высокая чувствительность фотопреобразователей.

-Высокое быстродействие (ФЭУ, фотодиоды).

-Возможность измерения без механического контакта с объектом измерения.

Недостатки:

-Сильная зависимость характеристик фоторезисторов и фотодиодов от температуры.

-Относительно малое быстродействие газонаполненных фотоэлементов.

Область применения. Для измерения освещенностей и других (несветовых) величин, которые могут быть преобразованы в силу света (концентрации растворов, частота и скорость углового и линейного перемещения и т.д.).

Похожие работы

Шпаргалка по экономике предприятия

Скачать

115979

3

27

... выполнения плановых заданий в установленные сроки. Эта деятельность называется диспетчированием производства. 29. Планирование производства продукции План производственных подразделений предприятия по объе­му, номенклатуре, ассортименту, качеству и срокам производства продукции называется производственной программой предприятия. Составлению производственной программы предшествует фор­мирование ...

Шпаргалка к госэкзамену (экономическая специальность) 2002г.

Скачать

204421

3

0

... активов предприятия. Для этого необходимо постоянно поддерживать платежеспособность и рентабельность. 2.     Промышленность и ее роль в социально-экономическом развитии общества. Классификация отраслей. Промышленность – важнейшая отрасль национальной экономики, состоящая из специальных отраслей, объединений и предприятий, производящих средства труда, преобладающую часть предметов труда и ...

Шпаргалки по Трудовому праву Украины

Скачать

509189

0

0

... успешно функционируют за рубежом. Актуальным является вопрос о разграничении прав трудовых коллективов и профсоюзов на производстве. Эта проблема не новая для трудового права Украины. 1. ПРЕДМЕТ ТРУДОВОГО ПРАВА. Отрасль выделяется в системе права по критериям предмета и метода правового регулирования. Государство заинтерис в специфическом правовом управлении. Предм. Составляет: трудовые ...

Шпаргалка по архивоведению

Скачать

99711

0

0

... комплектования тех архивов, источниками комплектования которых являлись их предшественники - государственные и муниципальные организации.включаются в списки источников комплектования государственных и Современное архивоведение к числу источников комплектования относит учреждения, организации и предприятия, в деятельности кото­рых образуются документы, имеющие историческое, культурное, науч­ное ...