Виды измерительных преобразователей

а) Реостатные измерительные преобразователи (рис 2).

Представляют собой реостат, щетка которого перемещается под воздействием измеряемой неэлектрической величины.

Рис 2. Устройство реостатного преобразователя для измерения угловых перемещений

Выходной параметр реостатных измерительных преобразователей–сопротивление –измеряется обычно с помощью мостовой схемы.

Реостатные измерительные преобразователи применяются для измерения угловых и линейных перемещений и тех величин, которые могут быть преобразованы в эти перемещения (усилия, давления, уровни и объемы жидкости и т.д.).

Применяются для измерения угловых и линейных перемещений.

б) Тензорезисторы (рис. 3).

Работа тензорезисторов основана на зависимости электрического сопротивления проводника от создаваемого в нем механического напряжения.

Рис. 3.Устройство проволочного тензорезистора: 1 – плоская бумага (подложка); 2 – тонкая зигзагообразная проволока; 3 – выводы.

Применяются для измерения сил, давлений, вращающих моментов, ускорений.

в) Электромагнитные измерительные механизмы.

Делятся на индуктивные и трансформаторные измерительные преобразователи:

1. Индуктивный измерительные механизм (рис. 4) представляет собой электромагнит с обмоткой и подвижным якорем, перемещающимся под действием измеряемой величины.

 

Рисунок 4. Индуктивные преобразователи:

а) одинарный индуктивный; б) дифференциальный индуктивный.

 

2. Трансформаторный измерительный преобразователь (рис. 5) состоит из двух секций первичной обмотки, которые включены согласованно и по ним пропускается переменный ток, и двух секций вторичной обмотки, которые включены встречно.

Рис. 5. Трансформаторный дифференциальный преобразователь

Применяются в микромерах, уровнемерах, в приборах для измерения усилий, давлений.

 

г) Электростатические измерительные преобразователи (рис. 6).

К ним относятся измерительные преобразователи, у которых электрическая емкость или диэлектрические потери изменяются под действием измеряемой величины.

Рис. 6. Емкостные преобразователи:

а) одинарный; б) дифференциальный

 

Преобразователи представляют собой конденсатор, одна из пластин которого перемещается под действием измеряемой величины.

Применяются для измерения уровня жидкости, влажности веществ.

 

д) Термоэлектрические преобразователи (рис. 7).

Принцип действия измерительного преобразователя основан на термоэлектрическом эффекте, который заключается в том, что при соединении двух разнородных металлов возникает термо-ЭДС, зависящая от температуры места соединения металлов.

 

Рис 7. Схема включения прибора в цепь термопары: 1 – точка соединения термоэлектродов; 2, 2’ – свободные концы

 

Применяются при измерении высоких температур.

 

 

 

Вопросы для самоконтроля

1. В магнитоэлектрическом приборе стрелка устанавливается на нуль под действием:

а) спиральных пружин;

б) двух складывающихся магнитных полей;

в) двух противоположных магнитных полей;

г) трения оси.

2. В магнитоэлектрическом приборе отклонение стрелки прибора вызывается:

а) постоянными магнитами;

б) токами катушки;

в) взаимодействием между двумя магнитными полями;

г) действием алюминиевой рамки.

3. В магнитоэлектрическом приборе отклонение стрелки:

а) пропорционально току катушки;

б) обратно пропорционально току катушки;

в) пропорционально квадрату тока катушки;

г) не зависит от тока катушки.

4. Величина тока катушки, необходимого для отклонения стрелки на полную шкалу прибора, называется:

а) диапазоном тока;

б) диапазоном напряжения;

в) сопротивлением;

г) чувствительностью.

5. Для включения амперметра в цепь последовательно необходимо:

а) разорвать цепь в одной точке и включить прибор;

б) разорвать цепь возле зажимов источника напряжения и включить прибор к одному из них;

в) замкнуть сопротивление накоротко и подключить прибор к его зажимам;

г) разорвать цепь в одной точке и подключить прибор к одному концу провода, а другой конец соединить с землей.

6. Чтобы включить вольтметр для измерения падения напряжения, надо:

а) разорвать цепь в одной точке и включить вольтметр;

б) разорвать цепь в двух точках и подключить к ним прибор;

в) подключить прибор к концам сопротивления;

г) отключить источник напряжения, а вольтметр включить.

7. Шунт для миллиамперметра:

а) расширяет пределы измерения и изменяет сопротивление прибора;

б) расширяет пределы измерения и увеличивает сопротивление;

в) уменьшает пределы измерения и сопротивление;

г) уменьшает пределы измерения, но увеличивает сопротивление.

8. При измерении бесконечно большого сопротивления нужно использовать следующий диапазон сопротивлений R_x:

а) 1 Ом;

6) 1000 Ом;

в) I0000 Ом;

г) 1000000 Ом.

9. При измерении сопротивления 1 МОм на разрыв наиболее целесообразно использовать диапазон сопротивлений R_x:

а) 1 Ом;

6) 1000 Ом;

в) 10000 Ом;

г) I000000 Ом.

10. Когда используется омметр, то источник питания цепи отключают, потому что:

а) источник лишь увеличивает сопротивление;

б) ток уменьшает сопротивление;

в) омметр имеет свою собственную батарею;

г) для магнитоэлектрического прибора не требуется тока в подвижной катушке.

11. Добавочное сопротивление для вольтметра имеет:

а) большую величину при последовательном соединении с катушкой прибора;

б) большую величину при параллельном соединении с катушкой;

в) величину меньше 1 МОм при последовательном соединении с рамкой прибора;

г) величину меньше 1 МОм при параллельном соединении с катушкой прибора.

 

12. Диапазон измерения тока может быть расширен при помощи:

а) шунтов;

б) добавочных сопротивлений;

в) выпрямителей;

г) делителей напряжения.

13. Амперметром с сопротивлением 100 Ом, имеющим шкалу 0—1 мА, нужно измерить ток до 100 мА. Сопротивление шунта должно быть равно:

а) 1 Ом;

б) 1,1 Ом;

в) 1,01 Ом;

г) 2,04 Ом.

14. В амперметре на 20000 Ом/В для отклонения стрелки на полную шкалу требуется ток:

а) 50 мкА;

б) 500 мкА;

в) 0,005 А;

г) 0,001 А.

14. Амперметр сопротивлением 100 Ом, имеющий шкалу 0—1 мА, нужно использовать в качестве вольтметра для измерения напряжения 0—250 в. Величина добавочного сопротивления, включая сопротивление прибора, должна быть:

а) 25 кОм;

6) 250 кОм;

в) 2500 кОм;

г) 500 кОм.

15. Прибор на 1 мА, 100 Ом используется совместно с батареей 6 В для измерения сопротивления. Общее сопротивление прибора должно быть:

а) 450 Ом;

б) 4500 Ом;

в) 6000 Ом;

г) 60000 Ом.