Оглавление:
Измерения методами преобразования
- Преобразование измерений в электричество и магнетизм Благодаря развитию электротехники, универсальности электроизмерительного оборудования и возможности передачи результатов измерений на большие расстояния, вместо непосредственного преобразования измеренных значений в движения указателя, электрические величины измеряются с помощью электрических измерительных приборов. Это может быть заменено преобразованием.
Во многих случаях этот путь открыл возможность увеличения точности измерения или объема измерения, который ранее был непригоден для измерения. Устройство, используемое для преобразования неэлектрических величин в электрические, представляет собой преобразователь. Рассмотрим некоторые типичные методы и отдельные физические явления или свойства материала, которые могут преобразовывать измеренные значения в электрические значения.
Эта погрешность возникает при несовпадении линии измерения и линии отсчета, когда вследствие неточности перемещений по направляющим прибора возникают повороты его подвижных частей и, как следствие, несовпадение величин перемещений визирного и отсчетного органов. Людмила Фирмаль
Первое генерируется нагревом соединения двух электродов из разных материалов (соединение термопары). DS, его температура может быть измерена. В этом случае может быть достигнута очень высокая точность. 2. Изменение сопротивления из-за нагрева проводника и полупроводника (термометр сопротивления, термистор). Некоторые материалы (например, платина) могут достигать высокой точности при измерении температуры, в то время как другие (особенно полупроводники) имеют очень маленький температурный диапазон и очень небольшие объемы насекомых, листьев, растений и т. Д.
Можно измерить температуру тела 3. Когда конкретный металл расширяется или сжимается в пределах диапазона упругости, электрическое сопротивление изменяется. Это явление позволяет изготавливать измерители электрического напряжения и измерять небольшие деформации объектов и сил, такие как деформации различных частей машины при работе, в условиях, которые не могут быть измерены другими методами. вы. Это явление позволяет измерять высокие и сверхвысокие давления (манганиновый манометр). 4. д.
При освещении на некоторых полупроводниковых металлических пограничных слоях. Д. Это явление называется фотоэлектрическим эффектом. Основываясь на использовании фотоэлемента, световые значения могут быть измерены путем прямой оценки, что устраняет необходимость в визуальном наблюдении в некоторых случаях. 5. Электрическое сопротивление некоторых полупроводников под воздействием света изменяется очень заметно. Это явление используется при изготовлении фоторезисторов.
Однако использование фоторезистора требует внешнего источника тока Фоторезистивность обладает значительно более высокой чувствительностью, чем фотоэлектрические элементы. 6. Температурная зависимость яркости тела зависит от силы тока, который освещает нить, поэтому температуру можно измерять бесконтактным способом, например, с помощью оптического пирометра. 7. Для некоторых граней кристаллов возникает электрическая эмульсия, когда сила прикладывается для сжатия или растяжения двух граней. Это явление, называемое пьезоэлектрическим эффектом, обратимо.
Другими словами, когда на две поверхности подается напряжение, кристалл деформируется. Пьезоэлектрический эффект обладает малой инерцией и имеет широкий спектр применения. Используется для измерения давления, вибрации, частоты электрических вибраций и т. Д. Этот эффект особенно важен для стабилизации частоты высокочастотного генератора. Для этого, как правило, используются кристаллические элементы.
- Таким образом, кварцевые часы, основанные на использовании кварцевых пьезоэлектрических эффектов, до недавнего времени были наиболее точным инструментом для измерения временных интервалов. 8. Проницаемость ферромагнитных объектов зависит от приложенной механической силы (растяжение, сжатие, изгиб, кручение). Противоположное явление также наблюдается. Ферромагнитные материалы подвергаются механической деформации при попадании в магнитное поле. Эти явления называются магнитострикциями.
Магнитное поле, которое изменяется во время механической работы, измеряется с помощью катушки. Обмотки катушки размещены на ферромагнитном сердечнике. Магнитострикционные преобразователи в основном используются в технологии измерения звука и ультразвуковых колебаний. 9. Как вы знаете, емкость плоского конденсатора выражается следующей формулой. Где C — емкость конденсатора. е — диэлектрическая проницаемость диэлектрика между пластинами. 5 — область открытия. d — Расстояние между пластинами. Изменения емкости используются для измерения малых размеров и небольших смещений.
Для устранения заклинивания при свинчивании тугой резьбы по наружному и внутреннему диаметрам предусмотрены гарантированные зазоры. Людмила Фирмаль
10. Смещение также измеряется по изменению индуктивности сердечника катушки, изготовленной из магнитомягкого материала. Изменения в воздушном зазоре активной зоны вызывают изменения индуктивного сопротивления катушки. Это определяется каким-то электрическим методом. I. Есть много других способов преобразовать показания одного или нескольких инструментов в электричество Ну, это удобно для передачи на большие расстояния, то есть для телеметрии. В настоящее время телеметрия выполняется различными способами. Каналы передачи для преобразованных измерений — это электрические провода и беспроводные каналы связи.
Примеры включают в себя гидроэлектростанции, насосные станции и другие устройства для нефте- и газопроводов, работа которых может контролироваться и контролироваться на очень больших расстояниях. Телеметрия в этом случае выполняется по проводам. Более ярким примером является использование телеметрии на космических кораблях, Земле, Луне и других планетных спутниках. Измеренные значения измерительных приборов, установленных на космическом корабле, передаются по беспроводной связи.
Во всех этих случаях показания прибора преобразуются в различные электрические величины, которые удобны для передачи. Kemotoronikusu Электрохимические преобразователи (химотроны) используются для измерения различных физических величин. Эти преобразователи используют физико-химические явления, связанные с протеканием тока через жидкость, включая такие процессы, как электроосаждение металла, поляризация концентрации и электроосмос. , Chemotron используется для измерения давления, уровня жидкости, расхода, температуры, вибрации, скорости вращения, ускорения и так далее.
Они просты и очень чувствительны по конструкции, потребляют в 100-1000 раз больше тока полупроводниковых приборов и стоят недорого. Chemotron может использоваться на низкой частоте и постоянном токе, где электронные устройства сложны в использовании. Химиотроника в настоящее время разрабатывается очень интенсивно и нашла широкое применение в многочисленных подробных исследованиях на ее теоретической основе. Однако методы электрохимического превращения использовались в течение длительного времени.
Стоит помнить, что в течение длительного времени серебряный вольтметр служил стандартной единицей измерения силы тока в международных силах тока. Сила тока определялась путем деления количества серебра, выделяющегося при электролизе, на электрохимический эквивалент и время протекания тока. Серебряный вольтметр был использован для определения электродвижущей силы нормального элемента.
Смотрите также:
Решение задач по метрологии с примерами
| Стробоскопический эффект | Преобразования измеряемых величин в электрические и магнитные |
| Преобразование измеряемой величины как косвенные измерения | Химотроника |
