3.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Впроцессе изучения по дисциплины «Первичные преобразователи» студент выполняет одну курсовую работу, состоящую из пяти задач, а также четыре лабораторные работы. По окончании изучения дисциплины студент сдает зачет по материалам лабораторных работ и экзамен по теоретической части курса.

3.1 ВВЕДЕНИЕ

[4], с. 3…27 или [1] ,[5], [6]

Проблемы создания первичных преобразователей приобретают особую актуальность в связи с широким размахом научных исследований и растущими потребностями материального производства, внедрением автоматизированных систем управления в различные отрасли техники.

Студенту необходимо изучить классификацию преобразователей, усвоить определение понятия «первичные преобразователь», характеристики эксплуатационных условий преобразователей и методы их описания. Следует также ознакомится с ролью советских ученых в развитии основных положений современной теории измерительных устройств и перспективами развития этой отрасли.

Вопросы для самопроверки

1.Что подразумевается под понятием «первичные преобразователь»?

2.Какие типы преобразователей получили наибольшее распространение в измерительной технике?

3.В чем проявляется скачкообразный характер развития контрольноизмерительных преобразователей?

3.2 ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ И КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

[4], с. 7…11 или [1]

Этот раздел содержит в основном справочный материал. Студент должен усвоить такие понятия как «физическая величина», «контролитруемый параметр», «входной сигнал», «методы преобразования физических величин». Необходимо изучить механические, электрические, электромагнитные, пьезоэлектрические и оптические величины и физические принципы их преобразования. Для преобразования величин в удобную для передачи и восприятия форму необходимо изучить различные физические явления: тензорезистивный, пьезоэлектрический эффекты, эффект изменения электрической емкости, эффекты, основанные на электромагнитных явлениях, эффекты изменения частоты и наведения электрического заряда.

Среди других явлений, используемых для преобразования физических величин. Нужно изучить также электронную и фотоэлектронную эмиссию, эффект Холла и ядерный магнитный резонанс.

Вопросы для самопроверки

1.сформулировать определения «физической величины» и «контролируемого параметра».

2.Указать методы преобразования физических величин.

3.Что такое механический сигнал? Каким образом производится измерение параметров механического сигнала?

4.Какие типы физических величин вам известны?

5.Перечислите известные вам физические явления, получившие наибольшее распространение при создании первичных преобразователей.

3.3 ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

[4], с 28…68 или [3], [5], [8] ,[9]

Для более глубокого усвоения данной темы студент должен изучить характеристики эксплуатационных условий преобразователей и методы их описания. Так, изучив классификацию измерительных преобразователей (генераторных и параметрических), студент должен уметь определять функцию преобразования, чувствительность и порог чувствительности, линейность, гистерезис, последействие и диапазон измерений.

Анализ функции преобразования является общим для любых преобразователей и измерительных цепей и может использоваться как для анализа характеристик и параметров преобразователей. Так и для научно обоснованного синтеза структурных схем измерительных устройств.

Вопросы для самопроверки

1.Начертите структурные схемы тензорезисторного преобразователя усилий, индуктивного преобразователя усилий.

2.Покажите структурную схему прямого преобразователя.

3.Покажите структурную схему параметрических преобразователей.

4.Укажите общие приемы анализа функции преобразования измерительных устройств.

3.4 ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

[4], с. 275…279 или [1], [2], [3]

Студенту необходимо изучить схемы, принцип действия и функции преобразования. Особое внимание следует обратить на процессы, протекающие в

межконтактном зазоре, передаточные механизмы межконтактных преобразователей.

Вопросы для самопроверки

1.Перечислите основные характеристики электроконтактного первичного преобразователя.

2.Приведите вольтамперную характеристику межконтактного зазора.

3.Укажите область применения электроконтактных преобрвзователей.

3.5.РЕЗИСТИВНЫЕ ПЕРВИЧНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

[4], с. 246…268 или [1], [3]

В этом разделе студенту необходимо изучить принцип действия, область применения и характеристики резистивных преобразователей.

Особое внимание уделить тензометрическим преобразователям, их параметрам, схемам включения и преобразования деформации к относительному изменению сопротивления.

Вопросы для самопроверки

1.Перечислите основные характеристики потенциометрических и тензометрических преобразователей.

2.Укажите, как влияет нагрузка на линейность преобразования?

3.Какие существуют типы тензометрических преобразователей?