48.Индукционные преобразователи.
Принцип
действия преобразователей основан на
использовании з-на ЭМ индукции, согласно
кот ЭДС:
,
где
–
скорость изменения магнитного потока;
w
– число витков.
И
ндукционные
преобразователи
применяют д/измерения параметров
магнитных полей, частоты вращения,
параметров вибрации, расхода жидких
веществ, линейн углов-х перемещений.
Наибольшее применение они получили в
приборах д/измерения угловой скорости
и измерения парам-в вибраций. Индукционные
преобразователи д/тахометров представ
собой небольшие генераторы постоянного
или переменн тока, ротор кот механически
связан с измеряемым объектом. При
использовании генератора постоянного
тока об угловой скорости судят по ЭДС
генератора. А в случае применения
генератора переменного тока угловую
скорость м. определить как по значению
величины ЭДС, так и по ее частоте.
Преобразователь для измерения перемещений представляет собой цилиндрическую катушку 1, перемещающуюся в небольшом зазоре магнитопровода 2. Цилиндрический постоянный магнит 3 создает в кольцевом зазоре постоянное радиальное магнитное поле. Катушка при перемещении пересекает силовые линии магнитного поля, и в ней появляется ЭДС, пропорциональная скорости перемещения.
Индуктосины. Одной из разновидностей индуктивных преобразователей являются индуктосины. Они используются для измерения больших линейных и угловых перемещений. Принцип действия основан на взаимодействии двух плоских катушек (рисунок 7.3). Одна из них запитывается высокочастотным напряжением, а другая служит измерителем и перемещается относительно первой.
49.(Индуктивные)
Предст собой катушку индуктивности или взаимной индуктивности, параметры кот измен-ся под возд-ем входн вел-ны.
Схематически показано несколько типов различных индуктивных преобразователей.
а
– с изменяющимся зазором; б – с
изменяющееся площадью зазора; в –
дифференциальный; г – дифференциальный
трансформаторный; д – дифференциальный
трансформаторный с незамкнутой магнитной
цепью
Д/преобразования сравнительно больших перемещений (до 50…100 мм) применяются индуктивные преобразователи с незамкнутой магнитной цепью.
Индуктивн преобраз-ли использ д/измерения перемещения и др неэлектрич величин, кот м.б. преобразованы в перемещение (усилие, давление, момент и т. д.).
Индуктивные преобразователи имеют преимущество перед другими преобразователями перемещений. Они дают на вых сигнал значительной мощности, что позволяет в нек. случаях обходиться без усилителя. Эти преобразователи просты по конструкции и надежны в работе.
Недостатки: наличие обратного воздействия преобраз-ля на измеряемый объект (воздействие электромагнита на якорь) и влияние инерции якоря на частотную харак-ку прибора.
50.Фотоэлектрические и волоконно-оптические преобразователи.
Это устр-ва, с помощью которых энергия эл м излучения оптического диапазона (от 0,01 до 1000 мкм)- преобразуется в эл энергию, что влечет за собой изменение того или иного электр параметра преоб-ля. К основным приемникам: фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, фотоэлемент, эл вакуюмные фотоэлементы, ФЭУ. Одна из основных хар-к – спектральная фоточувт-ть. Под ней понимают – отношение эффективного преобразования приемником монохроматич потока излучения ФЭ к падабщему на него активную поверхность монохром потоку, с –коэфф. SПР=с*ФЭ/Ф. Используется относительная спектр чувст-ть VПР=SПР/SПРMAX. Отношение спектр чувств-ти фотоприемника к максимальному значению значению спектр чувств-ти этого приемника. Принцип работы таких фотопр-лей основан на использовании внешнего или внутреннего фотоэфекта. 1) Фоторезистор. Устройство – удельная проводимость которого изменяется при изменении интенсивности падающего на него излучения. Конструктивно он состоит из однородной полупроводниковой пластины с контактом. Имеет высокое темновое сопр-е > 1 Мом. При облучении его сопр-е падает в 1000 раз. При выборе приемника необходимо учитывать RТ, чувств-ть, спектральную чувс-ть. Быстродействие оценивается постоянной времени , которые для большинства 10-2 – 10-5 с. Весьма чувств-ны к изменениям температуры (-60-+60). 2) Фотодиод. Устр-во при попадании на которое излучения в цепи течет ток. Функция линейна в широком диапазоне. Диод может работать в фотогенер-ном режиме, когда на его выходе под действием потока излучения генерир-ся фотоЭДС. Изгот-ся из германия, кремния. Макс спектр ч-ть кремниевый-0,9 мкм, германиевый-1,8 мкм. Менее чувствительны к изменения темп. 3) Фототранзисторы. Это транзистор ток коллектора которого зависит от падающего потока. Более чувст-лен, нелинейная зависимость, частотные хар-ки хуже, =1 мкс. 4) Фотоэлемент. Уст-во вырабатывающее напряжение пропорционально освещенности. Плохая част хар-ка, низкое входное сопрот, линейная зависимость (ист питания). 5) Эл вакуумные фотоэл-ты. Работа основана на внешнем фотоэфф, кванты света достигая поверхности фотокатода- выбивают электроны, которые увлекаются внешним эл полем и создают фотоны. Высокая чувст-ть, работа на гизких частотах. В ВОП в качестве канала передачи оптич излучения волоконные моносветоводы и жгуты. ВОП могут быть дискретные и аналоговые. В аналоговых пр-лях исп-ся явление изменения светопр-ния моносветоводом в зависимости от величины его информации, а так же используется эл-ты перекрытия светового потока