evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 48
Текст из файла (страница 48)
4 . 5 . В1,тохарактеристикаобразователемстеля(4.49)ляобратной связи.2вваниясложногосигнал,влияетпредставлена, к а кнахарактеристикхарактеристикиПогрешностьопределяетсясложногосложногопогрешностьюпрепрямогопреобпреобразовапреобразоватеК о г д а т р е б у е т с я л и н е й н а я ф у н к ц и я преобразопреобразователявэлектрическийИзменениесвязью.основномческийточнымсвязи.мало1обратнойбытьпреобразователя полностью определяетсяобратнойпреобразователяразователяможет4 .
1 . 4 б ы л о п о к а з а н о , ч т о если W = SxS2 >§качествесилыву н и ф и ц и р о в а н н ы й электрипреобразователяпреобразователь.электромеханическимп р и м е н я е т с я магнито2Известно, чтообратнымонявляетсяпреобразователемнаиболееслинейной функцией преобразования.В н е к о т о р ы х случаях, н а п р и м е рсужающимиустройствами,длятребуетсяпостроенияфункциярасходомеровпреобразования/с== k\/Fi. В э т о м с л у ч а е в к а ч е с т в е о б р а т н о г о п р и м е н я е т с я э л е к т р о м а г нитныйпреобразователь.Прификсированномперемещенииякоряего ф у н к ц и я п р е о б р а з о в а н и я и м е е т в и дF2= кОС(4.161)I .4ОСП о с к о л ь к у п р и р а в н о в е с и и п о д в и ж н о й ч а с т и Fx ~ F1= ^ K j l=', то(4.162)ky/F?,где к =Чувствительностьслучаепреобразователянеобходимостилах. Этоношенияизменениепроизводитсярычажногоной опоры 9 вдольсилы(см.
рис.4.58)можети з м е н я т ь с я при н а с т р о й к е в н е к о т о р ы хмеханизмавпредеп у т е м и з м е н е н и я п е р е д а т о ч н о г о отпосредствомперемещенияподвижГ-образного рычага 2. Предел и з м е н е н и я в х о д н о йс и л ы F м о ж н о и з м е н я т ь о т 5 д о 5 0 Н . Д л я к о р р е к ц и и н у л е в о г о положенияподвижной системыприсоединенныхн а 10.198ки д л я балансировки веса деталей и узлов,преобразователю,имеетсярегулировочнаяпружиДиапазон измененияОсновнаяприведеннаяПогрешностьнев ы х о д н о г о т о к а с о с т а в л я е т 0—5погрешностьвыходитзанепределыпревышаетосновной,и л и 0—20 м А .± 0 , 4 илиесли±0,6 %.сопротивлениелинии с в я з и между преобразователем и н а г р у з к о й не превышает 1 к О м .Включив вкачестве сопротивления нагрузки резистор с номинальнымз н а ч е н и е м 2 к О м и л и 5 0 0 О м , м о ж н о п о л у ч и т ь у н и ф и ц и р о в а н н о е значение в ы х о д н о г о с и г н а л а с п р е д е л ь н ы м з н а ч е н и е м 10 В.На о с н о в емуэлектросиловогоразличныепервичныеразличных физическихдатчика,модули,величин.(барометрического)иилиподсоединяядатчикиНаиболееразличными датчиками давленияногоагрегатнообразуюткнеб о л ь ш о г о числаш и р о к и й р я д образованр а з р е ж е н и я : д а т ч и к а м и абсолютизбыточногоний.
Датчики разности давлений могутдавления,разностидавлеиспользоваться для измерениян а п о р а ж и д к о с т и и л и г а з а в т р у б а х и л и т я г и в д ы м о х о д а х . В э т о м случаео н и н а з ы в а ю т с я датчиками напоромеровПеречисленные датчики имеютДатчикиразностидавлениясужающим устройством.зываетсядатчикомВи л и тягомеров.линейную ф у н к ц и ю преобразования.могутиспользоватьсяэтом случае датчикОнрасходомера.имеетврасходомерахср а з н о с т и д а в л е н и й нафункциюпреобразования( с м . § 4.3.3)/где= ArV(Piк-РаУ,(4-163)— к о э ф ф и ц и е н т п р о п о р ц и о н а л ь н о с т и ; Piи р2— д а в л е н и е до ипосле сужающего устройства.Первичнымиизмерительнымипреобразователямивперечисленнойг р у п п е д а т ч и к о в с л у ж а т с и л ь ф о н ы и л и у п р у г и е м а н о м е т р и ч е с к и е трубки.Когда в нихсилу,подается давление, они деформируются и развиваютвоздействующуюраэвиваваемойна рычаг 1-электросиловымЭта силакомпенсируетсясилой,п р е о б р а з о в а т е л е м .
Д и а п а з о н ы измерения датчиков давления лежат в пределах от 4 0 0 Па до106к П а , классы т о ч н о с т и 0,6 и 1,0.На основе электросиловоговыхпреобразователя разработан р я д буйкоу р о в н е м е р о в . Принципиальная с х е м а у р о в н е м е р а типа УБ-Эприведена на р и с . 4.59, где применены те же ц и ф р о в ы е обозначения, чтои на р и с .
4 5 8 . Б у е крезервуар,ный вес11б у й к а зависитдействуетпредставляет собой цилиндр, погруженный вуровень жидкости вкотором нужно измерить. Эффективот у р о в н я его погружения . . п о с к о л ь к у на неговыталкивающая сила.жидкости. Эффективныйвесбуйкасп о м о щ ь ю р ы ч а ж н о й с и с т е м ы п р и в о д и т с я к Т - о б р а з н о м у р ы ч а г у 1 электросиловогопреобразователяподвижнойсистемыКоррекциянуляиуравновешиваетсяуровнемераим.уравновешиваетсяНачальныйвеспротивовесом12.прибора осуществляется изменением натяга пружиныЮ. Д и а м е т р б у й к а м о ж е т и з м е н я т ь с я от140 до 6 м м , д л и н а — от 0,04д о 16 м .199Рис. 4.59Вуровнемерах этоготипа в е р х н и й предели з м е р е н и я у р о в н я жидк о с т и м о ж е т и з м е н я т ь с я о т 0,02 д о 1 6 м .
К л а с с т о ч н о с т и п р и б о р а с диа п а з о н о м и з м е р е н и я до 1 м с о с т а в л я е т 1,0 и л и1,5. П р и б о л ь ш е м пред е л е и з м е р е н и я о н с о с т а в л я е т 1,5.Датчикидлясэлектросиловымиизмерениярам).температурыпреобразователями(подобноиспользуютсяманометрическимитермометВ з о н е , г д е н е о б х о д и м о и з м е р и т ь т е м п е р а т у р у , п о м е щ а е т с я балл о н с о п р е д е л е н н ы м г а з о м и л и ж и д к о с т ь ю . Б а л л о н с п о м о щ ь ю капиллярасоединяетсяПрисманометрическимляреипазонтока электросиловогоизмерения таких манометрических0—25+150датчикавдавления.б а л л о н е , капилв м а н о м е т р и ч е с к о м э л е м е н т е . И з м е н е н и е д а в л е н и я вызывает изменение выходногоотэлементомизменении температуры изменяется давлениедоС.0 — 3 0 0 °С.Имеютсяп р е о б р а з о в а т е л я .
Диаприборов лежитприборысКласс точности т е р м о м е т р а может бытьвпределахд и а п а з о н о м о т —50 д о1,0;1,5;2,5. Длинак а п и л л я р а н е п р е в ы ш а е т 2,5 м .Дифференциально-трансформаторные датчики.риваемоготипамодуль,образующийВ д а т ч и к а х рассматунифицированныйэлектричес к и й с и г н а л , с о с т о и т и з д и ф ф е р е н ц и а л ь н о - т р а н с ф о р м а т о р н о г о преобразователяиэлектронногоб л о к а . С т р у к т у р н а я с х е м а м о д у л я приведен а н а р и с . 4 . 6 0 . В х о д н о й в е л и ч и н о й м о д у л я я в л я е т с я п е р е м е щ е н и е ферромагнитного я к о р я .200Рис.
4.60Дифференциально-трансформаторныйнапряжением прямоугольнойПридостаточноформыбольшойпреобразовательотэлектронногоиндуктивностиобмоток1питаетсягенератора2.преобразователя1 и д о с т а т о ч н о б о л ь ш о й ч а с т о т е п и т а ю щ е г о н а п р я ж е н и я т о к и в обмоткахизменяются линейно,трансформаторногоной.Амплитудноеавыходноедатчиказначениеимеетнапряжение дифференциально-форму,близкуюкпрямоугольнапряжения пропорционально смещению хя к о р я о т н о с и т е л ь н о н у л е в о г о п о л о ж е н и я .
В з а в и с и м о с т и о т з н а к а смещения это напряжение может быть в фазе или вп р о т и в о ф а з е с питающ и м напряжением.Выходноетельныйнапряжение преобразователявыпрямительлярность3.выпрямленногоЭто1подается на фазочувствиуправляемыйв ы п р я м и т е л ь , п р и ч е м понапряжениязависитотс о в п а д е н и я и л и нес о в п а д е н и я ф а з в х о д н о г о н а п р я ж е н и я /7ВХ и у п р а в л я ю щ е г о Uy. Управляющеенапряжениеподаетсяотгенератора2фазу. Фаза в х о д н о г о н а п р я ж е н и я и з м е н я е т с я назнакасмещениявыпрямителяегоувеличенияную связь.мальноесетиНаленияосновеия к о р я и имеетполярность,н а п р а в л е н и я .
Э т о н а п р я ж е н и е у с и л и в а е т с я усилитестабильностивыходногот о к а черезописанногоперепадаусилительимеет0—5отрицательнуюмА.обраттока.Все э л е м е н т ы с х е м ыисточникпитаются отстабилизированногонапряжедатчикадавления,выпускаетсяаналогичноесемействосемействудатчиковд а т ч и к о в дави п е р е п а д а д а в л е н и я с с и л о в о й к о м п е н с а ц и е й . З а в и с и м о с т ь тока от измеряемойлахвыходе фазочувствительного5.давления0,6постояннуюпри и з м е н е н и иИзменением глубины обратной с в я з и регулируется максизначениепеременногония'имеети преобразуется в унифицированный т о к о в ы й сигнал4ДляНапряжение напропорционально смещениюзависящую отлемякоря.и180 °до2,51,5.величины л ш е й н а я . Классточности м о ж е т быть отСопротивление линии связи может быть любымкОм.Достоинствомдатчиковявляетсяв предеб о л ь ш о й с р о к службы, к о т о р ы й составляет 10 лет.201Рис.
4.61Магнитомодуляционныедатчики.Схемамодулясмагнитомодуля-ционным преобразователем приведена на р и с . 4 . 6 1 . Он состоит из магнитомодуляционногоблока(рис.еткатущки,двеники.преобразователя4.61,6).намотанные на4 . 6 1 ,а)иэлектронногопреобразовательимек о л ь ц е в ы е ф е р р о м а г н и т н ы е сердечС о о с н о с к а т у ш к а м и в соответств и со значением и з м е р я е м о йвеличиныперемещаетсявызываетизменение индукциино,(рис.Магнитомодуляционныйп о с т о я н н ы й м а г н и т N — S.индуктивности катушек. Например,вправо индукция вЕгоперемещениев с е р д е ч н и к а х к а т у ш е к и, следовательприперемещении сердечникак а т у ш к е А уменьшается, а в к а т у ш к е В возрастает.р и э т о м в с о о т в е т с т в и и с к р и в о й н а м а г н и ч и в а н и я м а г н и т н а я проницаем о с т ь с е р д е ч н и к а к а т у ш к и А в о з р а с т а е т , а у с е р д е ч н и к а В падает.