ТИП. Технические измерения и приборы Средства измерений
 Скачать 6.34 Mb.
|
Измерение магнитных величинМагнитный поток можно измерить с помощью баллистического гальванометра. Метод измерения основан на определении количества электричества в импульсе тока, наводимого в измерительной катушке при изменении потокосцепления. Для измерения магнитного потока катушка с известным числом витков подключается к баллистическому гальванометру через резистор и затем быстро удаляется из поля или вносится в него. Баллистический гальванометрИзменение потока, сцепленного с катушкой, вызывает в ней ЭДС равную Изменение количества электричества Измерение индукции постоянного магнитного поляИспользуются явления ядерного магнитного резонанса. Если на ядра какого-либо вещества одновременно воздействовать постоянным и переменным высокочастотным магнитными полями, то при определенном соотношении между индукцией постоянного поля В и частотой переменного поля f наступает режим резонансного поглощения энергии ядрами этого вещества. Ядро атома может иметь определенное число ориентаций во внешнем магнитном поле. Для ядра атома водорода возможных ориентации две, а именно, по направлению поля и против поля. Этим двум состояниям соответствует определенная разность энергий, которая равна - магнитный момент ядра атома. Кроме того, для переориентации ядра атома из направления по полю в противоположное направление необходим квант энергии h - универсальная постоянная Планка. - гиромагнитное отношение Установка для определения индукции постоянного магнитного поляОпределение магнитной индукции с использованием эффекта ХоллаЭффект Холла состоит в появлении ЭДС между противоположными сторонами пластинки из металла или полупроводникового материала, если через пластинку пропустить ток и поместить ее при этом в магнитное поле. Направления тока, вектора магнитной индукции и ЭДС Холла взаимно перпендикулярны. Магнитная индукция B, ток I и ЭДС Холла Ех связаны между собой следующим образом ЕX = , RX - постоянная Холла, d - толщина пластинки. Oтсюда магнитная индукция равнаOтсюда магнитная индукция равна Основными достоинствами преобразователей Холла являются пропорциональность ЭДС Холла индукции, небольшие размеры и масса, а также возможность их использования для измерения как постоянных, так и переменных полей до частот порядка 1012 Гц. К недостаткам таких преобразователей относится зависимость постоянной Холла от температуры. Измерение неэлектрических величинИзмерение перемещений и геометрических величин Измерители перемещений можно подразделить на измерители малых перемещений и измерители больших перемещений. В машиностроительном и приборостроительном производстве применяются в основном измерители малых перемещений. Большие перемещения обычно измеряются локационными методами. Измерение геометрических величин можно свести к измерению перемещений, связывая базовые точки измеряемого объекта с чувствительным элементом измерителя перемещений. Микрокатор1 - наконечник, 2 - мембрана, 3 - установочное кольцо, 4 – пружина, 5 – колпак, 6 - упорный стержень, 7 - плоская пружина, 8 - передаточный угольник, 9 - указатель, 10 – шкала, 11 – стрелка, 12 – лента, 13 – держатель, 14 – корпус, 15 – трубка, 16 - измерительный стержень, 17 - установочный винт Индуктивный датчик перемещений1 – катушка 2 – якорь 3 - пружина Пневматический струйный преобразователь1 - канал питания, 2 - дроссель, 3 - рабочая камера, 4 – сопло, 5 - заслонка Зависимость выходного давления струйного преобразователя от входного перемещенияЛазерные измерительные устройстваИВ - источник возбуждения, Л - лазер, М - модулятор, ОПС - оптическая передающая система, УСУ - устройство сканирования и управления, СОС - система обработки сигналов, И - индикатор, ССУ - сервосистема управления, С - синхронизатор, ПИ - приемник излучения, ОФ - оптический фильтр, ПОС - приемная оптическая система Источником сигнала является лазер, излучение которого проходит через оптический модулятор, обеспечивающий модуляцию несущей частоты. Выходной сигнал модулятора формируется оптической передающей системой и с помощью устройства сканирования и управления направляется на объект. Отраженный от объекта световой луч фокусируется приемной оптической системой на приемник излучения. Фиксация отраженного сигнала приемным устройством свидетельствует об обнаружении объекта, а полезная информация в виде амплитуды, фазы, частоты, поляризации и направления прихода сигнала используется для определения координат объекта. Эта задача осуществляется приемной системой совместно с системой обработки и осложняется наличием помех, которые вызывают искажения параметров сигнала и в худшем случае приводят к потере информации об объекте. В приемном устройстве происходят фильтрация сигнала от помех, усиление, преобразование и детектирование сигнала. Устройство обработки решает задачу определения координат объекта на основе анализа выделенного сигнала. Тип устройства обработки зависит как от вида сигнала, так и от типа последующего элемента системы автоматического управления, в которой используется ЛИУ. Синхронизатор определяет последовательность работы ЛИУ. В его функции входит определение момента излучения сигнала, стробирование приемника, управление работой модулятора и системы обработки сигнала. Система управления осуществляет точное наведение луча ЛИУ и непрерывное автосопровождение объекта. |