- •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:
2. Термометрія за допомогою терморезистивних перетворювачів
Найбільш розповсюджені для промислового вимірювання температури в діапазоні -260 до 1 100 °С платинові терморезистивні перетворювачі температури (так звані термометри опору ТО).
ТО з міді, нікелю та інших металів і сплавів мають значно меншу часову стабільність, що, зрештою, і визначає їх дещо нижчий клас точності. Мідні ТО мають ту перевагу, що їх функція перетворення є лінійною. Правда, діапазон перетворюваних температур для мідних термометрів становить лише -200 ...+200°С.
Під'єднання ТО у вимірювальне коло за допомогою з'єднувальних проводів з опором Rл, може суттєво вплинути на точність вимірювання температури. Для зменшення цього впливу використовують різні способи і схеми під'єднання ТО. Опір з'єднувальних проводів повинен бути підігнаний з допомогою підганяльного опору до значення, при якому градуюється вторинний прилад. Значення цих (градуювальних) опорів вказуються на шкалі приладу або в його паспорті.
Існують дво-, три- та чотирипровідні схеми підключення ТО до вимірювального приладу.
При двопровідній схемі опір ТО разом з опорами ліній вмикаються в одну з гілок вимірювального кола. Підганяння опору з'єднувальних провідників має особливо важливе значення. Потрібно, проте, відзначити, що підганяння не виключає зміни опору лінії, що викликана зміною температури довкілля.
Для зменшення похибок, що з'явилися через невідповідність опору з'єднувальних провідників їх градуювальному значенню, використовують термоперетворювачі з трьома і чотирма виводами і відповідне їх ввімкнення в мостове або компенсаційне коло.
Мостові кола. Для вимірювань температури за допомогою ТО використовують, здебільшого, зрівноважені мостові кола (рис.1). ТО вмикаються в плече моста, яке прилягає до реохорда.
Зміна температури сприймається ТО, який в свою чергу змінює свій опір і тим самим порушується рівновага моста. Як наслідок, у вимірній діагоналі моста появляється різниця потенціалів, що підсилюється підсилювачем сигналу ПС. Підсилений сигнал поступає на реверсивний двигун, який обертається в ту чи іншу сторону, в залежності від полярності напруги, переміщаючи повзунок реостата і вказівник стрілки на шкалі. Отже, певному значенню температури відповідає певне положення повзунка і стрілки.
Рис.1. Схема автоматичного моста для вимірювань температури
ї
Опір Rш служить для розширення границь вимірювань.
О тже, зміна опору реохорда в такому вимірювальному колі буде пропорційна зміні опору перетворювача, що викликана зміною вимірюваної температури.
Для зменшення впливу опорів ліній в схемі використовується трипровідне ввімкнення ТО; опір окремих з'єднувальних проводів вмикається відповідно в сусідні плечі моста і діагональ живлення. При такому ввімкненні міст буде симетричним, тобто вплив однакових опорів лінії Rл1 = Rл2 = Rл3 і їх зміни будуть повністю вилучені.
Рис.2. Схема незрівноваженого моста для вимірювань температури
Незрівноважені мости застосовуються в пристроях вимірювання температури рідше ніж зрівноважені. До недоліків незрівноважених мостів належить нелінійність їх функції перетворення, залежність вихідної напруги від напруги джерела живлення. Проте через їх виняткову простоту при наявності стабілізованих джерел напруги незрівноважені мости використовуються для вимірювання температури у вузькому температурному діапазоні, коли нелінійністю функції перетворення незрівноваженого моста можна знехтувати або зробити вихідний прилад з нелінійною шкалою.