Устройство реостатного преобразователя для измерения

угловых перемещений

Тензочувствительные измерительные преобразователи (тензорези­сторы). Работа тензорезисторов основана на зависимости электрического сопро­тивления проводника или полупроводника от создаваемого в нем механиче­ского напряжения. Они подразделяются на металлические и полупро­водниковые. Из металлических тензорезисторов наиболее распростра­нены проволочные и фольговые. В последнее время промышленностью выпускаются также тензопреобразо­ватели из монокристаллов полупроводников – кремния, герма­ния, арсенида галлия и др. Ценным свойством таких тензопреобразовате­лей является большое значение коэффициента k (от –200 до +850). Однако они имеют низкую механическую прочность и плохую воспро­изводимость характеристик. Тензопреобразователи применяются для измерения сил, давлений, вращающих моментов, ускорений и других величин, преобразуемых в упру­гую деформацию. Тензопреобразователи широко применяются для измере­ния как статических, так и переменных во времени деформаций.

37.Электромагнитные измерительные преобразователи.

Индуктивные и взаимоиндуктивные (трансформаторные) измеритель­ные преобразователи. Индуктивный ИП представляет собой ка­тушку индуктивности, а трансформаторный – катушку взаимной индуктивно­сти, параметры которой изменяются под воздействием входной вели­чины. Индуктивный ИП представляет собой электромагнит 1 с обмот­кой 2 и подвижным якорем 3, перемещающимся под действием измеряе­мой величины х. Изменение длины воздушного зазора δ приводит к изменению индуктивности об­мотки L. Дифференциальный ИП имеет более высокую чувствительность, чем обычный ИП, меньшую нелинейность функции преобразования и меньшую погрешность от влияющих величин.

Индукционные измерительные преобразователи. В индукционных ИП используется закон электромагнитной индукции. Индукционные ИП применяются для измерения скорости линейных и угловых перемещений. Наибольшее применение индукционные ИП получили в приборах для измерения частоты вращения (трахометрах) и в приборах для измерения парамет­ров вибраций, т. е. для измерения линейных и угловых перемещений и ус­корений (в вибромерах и акселеромерах). Погрешности индукционных ИП определяются, главным образом, измене­нием магнитного поля с течением времени и при изменении темпера­туры, а также температурными изменениями сопротивления обмоток. Значе­ния погрешностей находятся в пределах 0,2 – 0,5 %. Достоинства ИП заключа­ются в сравнительной простоте конструкции и высокой чувствительно­сти.

38.Электростатические измерительные преобразователи

Емкостные измерительные преобразователи. К емкостным относятся ИП, у которых электрическая емкость или диэлектрические потери в ней изменя­ются под действием измеряемой величины. Емкость С между двумя параллельными проводящими плоскостями площа­дью s, разделенными малым зазором , без учета краевого эффекта опреде­ляется выражением где - диэлектрическая постоянная, равная 8,85×10^-12 Ф/м;  - отно­сительная диэлектрическая проницаемость среды между электродами. Изменяя , s или , можно изменять электрические параметры преобразова­теля. Преобразователь представляет собой конденсатор, одна пластина кото­рого перемещается под действием измеряемой величины х относительно непод­вижной пластины. Изменение расстояния между пластинами  ведет к изме­нению емкости ИП. Функция преобразования С = F() нелинейна, что ограни­чивает диапазон изменения . Чувствительность ИП резко возрастает с уменьшением расстояния , поэтому такие ИП используются для измерения ма­лых перемещений (менее 1 мм). При выборе начального расстояния между пла­стинами необходимо учитывать пробивное напряжение воздуха, равное 10 кВ/см. Функции преобразования С = F(s) и C = F() линейные. Поэтому ИП с изменяющейся площадью пластин применяются для измерения больших линей­ных (более 1 см) и угловых (до 270^о) перемещений. Преобразователи с изменяющейся относительной диэлектрической прони­цаемостью среды применяются для измерения уровня жидкостей, влажно­сти веществ, толщины изделий из диэлектриков и т. д.