- •Тема 4.1 Загальні відомості та класифікація перетворювачів
- •Контрольні запитання:
- •Тема 4.2 Механічні пружні перетворювачі механічних величин План
- •1. Використання механічних пружніх перетворювачів
- •2. Перетворювачі механічних зусиль
- •3. Перетворювачі параметрів руху
- •4. Механічні пружні перетворювачі з частотним виходом
- •Тема 4.3 Резистивні перетворювачі механічних величин
- •1. Реостатні перетворювачі механічних величин
- •2. Вимірювальні кола реостатних перетворювачів
- •3. Конструкції реостатних давачів
- •Тема 4.4 Тензорезистивні перетворювачі механічних величин
- •2. Вимірювальні кола тензорезистивних перетворювачів
- •3. Класифікація тензорезисторів
- •4. Тензорезистивні перетворювачі механічних величин
- •Тема 4.5 п'єзоелектричні перетворювачі План
- •1. Загальні особливості п'єзоелектричних перетворювачів
- •2. Вимірювальні кола п'єзоелектричних перетворювачів
- •П'єзоелектричні перетворювачі механічних величин
- •Тема 4.6 Ємнісні перетворювачі План
- •1. Принцип дії та використання
- •2. Вимірювальні кола ємнісних перетворювачів
- •Ємнісні перетворювачі механічних величин
- •Тема 4.7 Електромагнітні перетворювачі План
- •1. Індуктивні перетворювачі
- •2. Вимірювальні кола. Індуктивних перетворювачів
- •3. Взаємоіндуктивні перетворювачі
- •4. Вимірювальні кола взаємоіндуктивних перетворювачів
- •5. Магнітопружні перетворювачі
- •6. Індукційні перетворювачі
- •Тема 4.8 Теплові перетворювачі
- •1. Фізичні основи
- •2. Термоелектричні та терморезистивні перетворювальні елементи
- •4. Термоелектричні та терморезистивні перетворювачі температури
- •Контрольні запитання:
- •Тема 4.9 Електрохімічні перетворювачі План
- •1. Фізико-хімічні властивості
- •Електрохімічні резистивні перетворювачі
- •Гальванічні перетворювачі рН-метрів
- •Електрокінетичні перетворювачі
- •Тема 4.10 Гальваномагнітні перетворювачі План
- •1. Основні гальваномагнітні ефекти
- •2. Магніторезистивні перетворювачі
- •Тема 4.11 Перетворювачі оптичного випромінювання
- •1. Основні властивості оптичного випромінювання
- •2. Джерела оптичного випромінювання
- •3. Приймачі оптичного випромінювання
- •Тема 4.12 Стан та перспективи розвитку первинних перетворювачів План
- •1. Первинні перетворювачі з уніфікованим вихідним сигналом
- •2. Перспективи розвитку сенсорної техніки
- •Тема 5.1 Загальні відомості про засоби та методи вимірювань неелектрич-них величин План
- •1. Особливості електричних методів вимірювань неелектричних величин
- •2. Структура засобів вимірювання неелектричних величин
- •3. Контактні та безконтактні методи вимірювань неелектричних величин
- •4. Переваги і недоліки електричних вимірювань неелектричних величин
- •Контрольні запитання:
- •Тема 5.2 Вимірювання геометричних розмірів План
- •1. Вимірювання лінійних та кутових розмірів
- •2. Вимірювання товщини шару покриття
- •3. Вимірювання рівнів
- •4. Вимірювання відстаней між об'єктами
- •Контрольні запитання:
- •Тема 5.3 Вимірювання механічних зусиль План
- •1. Загальні відомості
- •2. Вимірювання механічних напружень
- •3. Вимірювання механічних сил та тиску
- •4. Вимірювання крутних моментів
- •Контрольні запитання:
- •Тема 5.4 Вимірювання параметрів руху твердих тіл План
- •1. Загальні відомості
- •2. Вимірювання параметрів лінійного руху
- •3. Вимірювання параметрів вібрацій
- •4. Вимірювання параметрів обертового руху
- •Контрольні запитання:
- •Тема 5.5 Вимірювання витрат рідин та газів План
- •1. Загальні відомості
- •2. Вимірювання витрат за перепадом тиску
- •3. Витратоміри сталого перепаду тиску
- •4. Об'ємні методи вимірювання витрат
- •Контрольні запитання:
- •Тема 5.6 Вимірювання температури План
- •1. Загальні відомості про вимірювання температури
- •2. Термометрія за допомогою терморезистивних перетворювачів
- •3. Термометрія за допомогою термоелектричних перетворювачів
- •4. Термометрія за випромінюванням тіла
- •Контрольні запитання:
- •Тема 5.7 Вимірювання хімічного складу та властивостей речовин План
- •1. Загальні відомості
- •2. Вимірювання хімічного складу і концентрації рідини
- •3. Аналіз складу газів
- •4. Вимірювання вологості
- •Контрольні запитання:
- •Тема 5.8 Вимірювання параметрів радіації План
- •1. Загальні відомості
- •2. Детектори радіації та їх застосування
- •3. Приклади реалізації детекторів радіації
- •Контрольні запитання:
Електрокінетичні перетворювачі
Залежно від виду вхідної та вихідної величин електрокінетичні перетворювачі можуть бути розділені на дві групи. До перших належать перетворювачі, вхідною величиною яких є градієнт тиску в рідині всередині перетворювального елемента, а вихідною – ЕРС. До другої групи належать перетворювачі, вхідною величиною яких є напруга або струм, які підводяться через осмотичну комірку до електродів, а вихідною – переміщення, яке визначається об’ємом рідини, що переноситься через пористу перегородку, або ж осмотичний тиск.
В одних і в інших перетворювачах вхідна величина може бути як сталою в часі, так і змінною.
Найбільш поширені серед перетворювачів механічних величин в ЕРС перетворювачі зі штивними перетворювальними пористими перегородками 1 і перфорованими електродами 2 (рис.6). В перетворювачах зі сталою вхідною величиною, які називаються перетворювачами сталої течії, робоча рідина безперервно протікає через перетворювальний елемент в одному напрямку. Перетворювач зі змінною вхідною величиною містить обмежений об'єм рідини, що знаходиться в його робочій камері. Перші застосовуються при вимірюваннях витрат і для контролю складу рідин, другі - для перетворень різноманітних механічних величин, наприклад, тиску, швидкості, прискорення.
Рис. 6. Будова електрокінетичних перетворювачів зі штивною пористою перегородкою
Осмотичні перетворювачі широко не застосовуються як перетворювачі вимірювальної інформації, тому зупинятися на них ми не будемо.
Створення електрокінетичних перетворювачів пов'язане з певними конструктивними труднощами, що пояснюються, головним чином, вибором необхідних матеріалів, які забезпечили б одержання бажаних технічних характеристик, їх стабільності в часі тощо. Це, насамперед, стосується чутливого елемента або так званої перетворюючої пари: робоча рідина та пориста перегородка. Робоча рідина в парі з відповідною пористою перегородкою повинна забезпечувати максимальний електрокінетичний ефект, мати велику діелектричну проникність, малу електропровідність та механічну в'язкість. Пориста перегородка повинна мати високі електроізоляційні властивості, достатню механічну міцність. Як робочі рідини використовують однокомпонентні полярні рідини, такі, як ацетон, нітробензол, ацетонітрил, а для перегородок - поліетилен, кварц, фторопласт-4, скло.
Найтехнологічнішими для корпусів електрокінетичних перетворювачів є полімерні матеріали. В деяких випадках можливе використання хімічно стійкого скла. Мембрани таких перетворювачів можуть бути як металевими (фосфориста або берилієва бронза), так і неметалевими, наприклад, поліетиленові або фторопластові плівки.
Розглянемо деякі найхарактерніші електрокінетичні перетворювачі. Електрокінетичний перетворювач вібрографа (рис.7) складається з електрокінетичного чутливого елемента 1, вібраційні коливання до якого передаються від досліджуваного елемента через щуп 2. Корпус 3 перетворювача в процесі роботи повинен бути прикріплений до нерухомого об'єкта. Діюче значення вихідної ЕРС при синусоїдному характері вібраційних коливань таке
Рис.7. Будова електрокінетичного перетворювача віброметра
Електрокінетичні віброперетворювачі характеризуються такими технічними даними: частота віброколивань 5...200 Гц, амплітуда 15...500мкм, механічна стала часу від сотих часток до однієї секунди, а чутливість в робочому діапазоні 0,1...1 мВ/мкм.
На рис. 8 показана будова електрокінетичного лінійного акселерометра. Під час роботи корпус акселерометра 1 жорстко кріпиться до досліджуваного об'єкта, внаслідок чого коливання досліджуваного об'єкта передаються безпосередньо на корпус перетворювача. Внаслідок інерції рідини в камерах комірки та наявності пружних мембран 2 переміщення рідини відносно пористої перегородки З приводить до появи на виході перетворювача ЕРС, яка при дотриманні певних конструктивних вимог буде пов'язана з досліджуваним прискоренням.
Рис. 8. Будова електрокінетичного перетворювача акселерометра
Контрольні запитання:
Що називається електрохімічним вимірювальним перетворювачем?
Назвіть основні фізико-хімічні процеси, які відбуваються в електрохімічних перетворювачах.
Принцип дії та будова електрохімічних резистивних перетворювачів.
Принцип дії та будова гальванічних перетворювачів рН-метрів.
Принцип дії та будова електрокінетичних перетворювачів.