Сулаберидзе В.Ш., Юлиш В.И. Физические основы измерений. Часть 2. Эталоны и первичные преобразователи физических величин
Подождите немного. Документ загружается.
12
b
0
λ
Рис. 3.12. Изотермы Планка при разных температурах излучающего АЧТ
R
вх
E
U
I
I
I
K
U
A
E U
A
Рис. 3.10. Эквивалентная схема и ВАХ цепи с нелинейным рези-
стором. А – рабочая точка характеристики
Рис. 3.11. Схема термоэлектрического преобразователя температуры
mV
Рабочий
спай
Компенсац
и-
онные прово-
да
Удлинител
ь-
ные провода
Холодный
спай
Т
4
4
Т
3
Т
2
Т
1
Q
Т
0
3
1
2
Рис.3.13. Схема твердотельного калориметра с кондуктометрическим механизмом
отвода тепла (теплопроводностью): 1- рабочее тело; 2 – металлический блок; 3 – га-
зовая прослойка; 4 – теплоизоляция (или корпус)
13
1
4
3
2
3
Q
а)
Рис.3.16. Схема турбинного расходомера: а) – осевая турбинка; б) –
тангенциальная
турбинка; 1 – измерительный трубопровод; 2 – турбинка (крыльчатка); 3 –
опоры; 4
– устройство счета оборотов
б)
1
Q
2
М
5
4
3
2
1
Рис.3.14. Механический аналог датчика абсолютных вибраций: 1 –
демпфирующее
устройство; 2 – инерциальная масса (М); 3 – упругий элемент связи с корпусом; 4
– корпус; 5 – исследуемая конструкция
0,4 0,8 f/f
0
z
=1,0
z
=0,7
z=0,5
z
=0
0
1
0,5
1,5
S
отн
f/f
0
4
2
0
1
2
S
отн
а б
z
=0,2
z
=0,5
z
=0,7
z
=1,0
Рис.3. 15. Чувствительность S
отн
, сейсмического преобразователя виброперемещений
(а) и виброускорений (б) в зависимости от частоты вибрации f и коэффициента демп-
фирования z
14
Рис. 3.19. Схема корреляционного метода измерения расхода: 1 –
генератор;
2
-
излучатель; 3
–
приемник; 4
–
усилитель+фильтр; 5
-
коррелятор
2
2
3
3
4
1
5
4
1
2
Q
Рис.3.17. Схема ротаметра: 1 – поплавок; 2 – конический канал
Q Q Q
диафрагма сопло сопло Вентури
P
1
P
2
P
1
P
2
P
1
P
2
Рис.3. 18. Схема сужающих устройств расходомеров переменного перепада давле-
ния: Р
1
,Р
2
– отбор давления потока
15
S
0,3
0,2
0,1
Рис. 3.21. Зависимость числа Струхаля от числа Рейнольдса
10
1
10
4
10
7
Re
3
1
β
v
v
a
a+v
a
2
Q
Рис.3. 20. Схема ультразвукового расходомера: 1 – измерительный трубо-
провод; 2 – излучатель; 3 – приемник
2
3
U
2
1
Рис.3.22. Схема магнитно-индукционного расходомера: 1- трубопро-
вод; 2 – электроды (изолированные относительно трубопровода); 3 –
электромагнит
P
2
P
1
(P-P
1
)/P
2
0
Q
Рис.
3
.
23
. Схема трубки П
рандтля
16
1
4
3
2
Рис.3.24. Схема метода оптической линейки: 1 – источник света; 2 - оп-
тический кодер (штриховая линейка); 3
–
диафрагма; 4
-
фотоприемники
5 6
4
3
2
D
C
1
Рис. 3.25. Схема метода триангуляции: 1-источник света; 2-объектив источ-
ника; 3-луч света; 4-отражатель (зеркало); 5-объектив приемника;.6-
приемник света
5 4
3
2
1
Рис.3.26. Схема дифракционного метода: 1-источник света; 2-перемещаемый объект;
3-щель; 4-дифракционный узор; 5-фотодиодный приемник
17
-
+
-
+
Зона проводимости
Запрещенная зона
Зона валентности
Рис. 3.28. Схема фотоэффекта в ПП фотодиоде
6
5
2
4
3
1
7
Рис.3.27. Схема двулучевого (лазерного) интерферометра Майкельсона: 1-
лазерный источник света; 2-светоделитель; 3-подвижный отражатель; 4-
неподвижный отражатель; 5-поляризационные фильтры; 6-приемники света;
7-устройство обработки сигналов
18
в)
R
1
R
1
R
2
U
R
3
R
4
E
R
4
R
1
R
4
а)
б)
Рис. 3.30. Схемы с тензодатчиками: а) – изгиб; б) – растяжение; в) – мост Уитстона
-
контакт
+
контакт
а)
слой
P
-
типа
слой I-типа
слой
N
-
типа
-
+
R
б
)
U
в)
I
нагрузочная линия
направление увеличения
оптической плотности
Рис. 3.29. Приемники излучения: а) – структура PIN фотодиода; б) – схема обратно-
го подсоединения; в) – рабочая характеристика; г) – схема подключения фотодиода
к преобразователю ток – напряжение; д) – схема подключения пироэлектрического
датчика с операционным усилителем
U
вых
R
ос
г
)
-
+
-
U
вых
R
ос
д
)
-
+
19
Рис.3.32. Схемы индуктивных преобразователей с переменным зазором - а) и
переменным числом витков - б): 1 – обмотка индуктивности; 2 - магнитопро-
вод; 3 - пластина
а)
δ
3
2
1
б)
1
2
Рис.3.31. Схемы емкостных датчиков: а) - с изменением зазора; б) -
площади обкладок; в)
–
дифференциальное включение
δ
С
δ
С
а)
х
С х
б)
С
1
С
2
в)
В мост Уитстона
1
2
d
1
2
а) б)
Рис. 3.33. Схемы цилиндрических индуктивных преобразователей: а) - с пере-
менным воздушным зазором; б) - с разомкнутым контуром; 1 - обмотка индук-
тивности; 2 - ферромагнитный сердечник; d - воздушный зазор
20
а)
C
2
I
L
2
РАСС
I
E
2
II
I
1
I
0
R
1
R
2
I
R
Л.С.
R
2
II
C
1
R
ВН
L
1
L
2
I
L
2
II
U
2
I
U
2
II
C
2
II
U
ВЫХ
L
2
РАСС
I
E
2
I
E
1
U
ВЫХ
б)
U
X
U
2
I
U
2
II
U
ВЫХ
в)
Рис. 3.36. Эквивалентная схема ДТП с общей центральной точкой вторич-
ных обмоток (а); без центральной точки (б); вид выходного сигнала (в)
Рис. 3.34. Зависимость индуктивности обмотки (а) и коэффициента
m
(б) от относительного перемещения и частоты
0 5 10
f
, кГц
M
4
3
2
1
б)
а)
0 0,5 1,0
δ/l
0
L
,
мГн
20
10
1 кГц
100 Гц
б)
2
1
а)
Рис.3.35. Схемы соленоидных ДТП с различным исполнением катушек: а - двух-
секционная; б - трехсекционная; 1 - первичная обмотка; 2 - вторичная обмотка
21
d
1
±Х
МРД
S
S
N
N
d
x
d
2
d
1
<
d
2
U
U
N S
МРД
X
±Х
Рис. 3.39. Схемы магнитно-резистивных преобразователей линейных
перемещений
Рис. 3.38. Зависимость температурной погрешности (δ
Т
) от частоты пи-
тания (f) для стандартного – 1 (U
вых
= U
2
' + U
2
'') и самокомпенсирован-
ного – 2 (U
вых
= (U
2
' - U
2
'')/(U
2
' + U
2
'')) выходного сигналов
δ
Т
,%
20
10
0 1 2
f
, кГц
2
1
Рис. 3.37. Зависимость функции преобразования ДТП от длины сердечника и вида вы-
ходного сигнала – стандартного (а) (L
2
´ - L
2
´´) и т.н. самокомпенсированного (б): ∆L
2
=
(L
2
´ - L
2
´´); ∆L
2
/∑L
2
= [(L
2
´ - L
2
´´)/(L
2
´ + L
2
´´)]; l
c
– длина сердечника; l
к
- длина катушки
0 0,1 0,2 δ/
l
к
l
c
=0,
2
5l
к
l
c
=0,5l
к
а)
∆
L
2
,
мГн
4
2
l
c
=0,
2
5l
к
l
c
=0,5l
к
б)
0 0,1 0,2 δ/
l
к
∆
L
2
/
∑L
2
0,4
0,2