145897 (Датчики потока), страница 5

v₀² пропорционально P_w (2.10)

где P_w - мощность, выделяемая в проволоке. Таким образом v₀ пропорционально i_w. Из соотношения (2.7) получаем

u=K₁(v₀²-K₂), (2.11)

Напряжение v₀ можно подать на вход АЦП для выполнения сопряжения с IBM PC. Функциональная зависимость (2.11) легко реализуется программным способом.

Полученные соотношения (2.7) и (2.11) представляют собой полезные теоретические результаты, фактическая же взаимосвязь величин u и i (или v₀) может существенно модифицироваться в зависимости от физической структуры потока и нагреваемого элемента. Поэтому для проведения точных измерений важно откалибровать измерительную систему. Поскольку мы осуществляем сопряжение с микро ЭВМ, преобразование измеренного значения тока i в скорость жидкости u можно выполнять с помощью заносимой в память микро ЭВМ справочной (переводной) таблицы.

Типы зондов.

Как видно из рис. 10, зонд с нагреваемым элементом может иметь различную конструкцию. Проволочный зонд (рис. 10(а)) чаще всего используется для измерения скорости воздуха. Для обеспечения адекватной чувствительности тонкая вольфрамовая проволока этого зонда накаливается практически докрасна. На рис. 10(б) показан тонкопленочный зонд, используемый для измерения сверхзвуковых скоростей в воздушной среде. Тонкая платиновая пленка напыляется на изолирующую подложку, и в результате получается очень прочная структура. Как проволочные, так и тонкопленочные зонды характеризуются положительным ТКС, т.е. при увеличении температуры их сопротивление возрастает. Термисторный зонд применяется для измерения скорости тока крови в биологических исследованиях. Дополнительные термисторы на этом зонде введены для компенсации изменений температуры крови и определения направления тока. Термисторный зонд имеет отрицательный ТКС.

Заключение.

За последние годы в технике измерения и регулирования параметров, различных процессов в самостоятельную отрасль выделилось изготовление и применение датчиков. Эта отрасль, постоянно развиваясь, служит основой создания разнообразных вариантов систем автоматического регулирования.

Общие тенденции к миниатюризации и компьютеризации коснулись, безусловно, и рассматриваемой области техники. При этом сигнал датчика, в большинстве случаев аналоговый, для обработки в микропроцессоре или микро-ЭВМ должен быть представлен в цифровом виде. Это осуществляется обычно интерфейсным устройством, включающим в себя АЦП. В последнее время наряду с созданием датчиков, имеющий цифровой выходной сигнал, наблюдается тенденция к конструктивному объединению датчиков с микропроцессорными устройствами.

Такое развитие обусловлено прежде всего, гигантским прогрессом микроэлектроники. Широкий спектр применений микро-ЭВМ в бытовой технике, автомобилестроении и других отраслях промышленности всё в большей мере требуется недорогих датчиков, выпускаемых крупными сериями. Как следствие этого появились интересные и в то же время недорогие устройства на датчиках.

Литература

1. Булычев А.А., Галкин В.И., Прохоренко В.А. Аналоговые интегральные схемы. – Мн. : Беларусь, 1985.

2. Виглеб Г. Датчики. Устройство и применение: Пер. с нем. — М. : Мир, 1989.

3. Томпкинс У., Уэбстер Дж. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC: Пер. с англ. — М. : Мир, 1992.

4. Како Н., Яманэ Я. Датчики и микро-ЭВМ: Пер. с япон. — Л. : Энергоатомиздат, 1986.

5. Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных ИС: Пер. с англ. – М. : Мир, 1985.

6. Пейтон А. Дж., Волш В. Аналоговая электроника на операционных усилителях. — М. :БИНОМ, 1994.