Сулаберидзе В.Ш., Юлиш В.И. Физические основы измерений. Часть 2. Эталоны и первичные преобразователи физических величин
Подождите немного. Документ загружается.
22
J
S
(отн. ед.)
0,8
0,6
0 0,2 0,4 0,6 0,8 Т/Т
кюри
Рис. 3.42. Зависимость намагниченности насыщения ферромаг-
нетика от температуры
Рис. 3.41. Зависимость прогиба давления для мембран с разным гофром:
1
–
краевой; 2
–
синусоидальный; 3
–
трапецеидальный; 4
-
без гофра
1
2
3
4
Прогиб
Давление
0 200 400 600
0
С
10
11
Па
2,0
1,5
1,0
0,5
Рис. 3.40. Изменение модуля упругости с температурой
Х18Н10Т
БрБ2
36НХТЮ
23
Рис. 3.43. Петля гистерезиса намагничивания ферромагнетика: ±M
s
- намагничен-
ность насыщения; ±
M
r
–
остаточная намагниченность; ±
H
c
–
коэрцитивная сила
В
Н
б)
M
r
H
s
H
max
а)
-
M
s
H
c
M
s
-
H
max
-
H
s
-
H
c
5
4
1
3
2
1
поплавковый
гидростатический
1
9
8
7
6
газ
1
пневматический бесконтактный
Рис. 3.44. Схемы уровнемеров: 1-сосуд; 2-поплавок; 3-датчик; 4-контрольный сосуд; 5-
дифференциальный манометр; 6-манометр; 7-заглубленная в сосуд трубка; 8-источник
24
Рис.3.46. Схема пьезорезистивного датчика давления
X
Р
R
1
R
2
R
2
Y
Диафрагма
R
1
Жесткий каркас из
кремния
Стержень
(цилиндр)
Торсион
Сдвоенная балка
Кольцевая
пружина
Двойная
мембрана
Скоба
Рис.3.45. Схемы механических преобразователей силы (затемнены места установки
тензодатчиков, стрелками показаны направления действия силы)
25
∆
R/R
20
2
1
0
-1
-
60
+20
+100
0
C
10
16
810
14
210
14
б)
Рис.3.47. Зависимость удельного электрического сопротивления от кристаллической
структуры и
содержания примесей (а); температурного коэффициента сопротивления
от температуры и концентрации (см
-3
) легирующих элементов (б); относительного
изменения электрического сопротивления от направления деформирования и кон-
центрации легирующих элементов (в) кристаллического кремния.
∆
R/R
0
в)
+ε
l
растяжение
210
-
2
10
-
2
-
0,510
-
3
+0,510
-
3
10
14
-
10
-
2
10
16
-ε
l
сжатие
а)
ρ,
Ом см
10
4
10
2
1
10
-2
10
18
10
19
10
20
примеси, см
-3
монокристалл
поликристалл
26
Рис.3.48. Схемы механического преобразования давления
Многократная трубка Бурдона
(змейка)
P
P
P
P
Трубка Бурдона
Плоская и гофрирова
н-
ная мембраны
Колпачек (трубка)
P
Сильфон
P
Трубчатая пружина
(геликоид)
P
Витая трубка
Р
Мембранная коробка
P
27
Рис.3.51. Схема генерации ЭДС и схема датчика Холла
Датчик
Холла
Усилитель
U
вых
U
пит
(+)
U
пит
(
-
)
Схема датчика Холла
Z
Y
X
I
x
B
z
Поперечный
эффект Холла:
U
y
= -R
x
I
x
B
z
U
y
3
2
1
а)
б)
Рис. 3.50. Схема датчика ЯМР: а) 1 – генераторная катушка; 2 - моду-
ляционная катушка; 3 – емкость с веществом; б) – осциллограмма ре-
зонанса
Е
Д
=
SP
U
Д
U
вых
УН
кабель
датчик
в)
пьезокристаллы
мембраны
U
Д
Р
Р
а)
Рис. 3.49. Схемы включения пьезорезисторного датчика давления (а): с усилителем за-
ряда (б), с усилителем напряжения (в)
R
0
С
0
датчик
U
вых
С
б)
-
+
+
28
Рис. 3.53. Схема ГРМ - преобразователя (а); схема измерения сигнала (б); вид
функции преобразования (в)
область повыше
н-
ной рекомбинации
ПП пластина
B
электроды
а)
U
Д
R
вн
R
Д
I
0
б)
U
Д
B
в)
Рис.3.52. Вид характеристики преобразования датчика Холла
0
U
0
U
x
U
пит
В, Тл
≈0,5
U
пит
2-400 кГц
199
нТл
измеритель
магнитного
поля
ИМП-05/2
Вкл
Рис.3.54. Внешний вид блока прибора
29
Рис. 3.55. Схема сцинтилляционного детектора
излучение
сцинтиллятор
кванты света
фотокатод
фокусирующий
электрод
ускоряющие электроды
анод
ФЭУ
электроны
1 2 3 4 5 6 7 8
Ток камеры
500
1000
Напряжение на электродах, В
Рис. 3.57. Вольтамперная характеристика газонаполненных ионизационных детекто-
ров излучений: 1-8 – области различных режимов ионизации.
Рис. 3.56. Схемы ионизационных камер (а, б) и счетчика Гейгера (в)
а)
анод
катод
+
-
б)
корпус
окно
в)
к усилителю и сче
т-
чику импульсов
ИК
-
+
+
+
Рис.3.58. Схема измерения тока ИК с регулировкой нуля и диапазона
30
нА
80
60
40
20
0 200 400 600 800
0
С
1
2
Рис.3.61. Термодиффузионные токи в
кабеле с минеральной изоляцией:
1- негерметичный кабель без облуче-
ния; 2 – герметичный кабель без об-
лучения (сплошная линия) и под ио-
низирующим облучением (пунктир-
ные линии)
Be Al 20TiCu 40Mo 60 W 80 Pb Z
Q
g
, 4
3
2
1
0
Рис.3.59. Зависимость мощно-
сти поглощенной дозы реак-
торного гамма-излучения от
атомного номера
1 2 3 1000/Т, К
-
1
R
из
, Ом
10
11
10
10
10
9
10
8
Без облучения
Под
облучени
ем
Рис. 3.60. Зависимость сопро-
тивления минеральной изоля-
ции от температуры
31
t
min
t
mid
t
max
t
0
0
w
0
P
0
p
D
пр
а
б
в
г
D
0,95
D
ср
D
0,05
Рис.4.1. Модель состояния СИ во времени: а) – изменение погрешности
Δ≤Δпр; б) – плотность распределения p времени наработки до отказа
(среднее и доверительные границы); в) – вероятность безотказной работы
Р; г) – интенсивность метрологических отказов ω
0 200 400 600
0
С
Ом
10
8
10
7
10
6
10
5
Рис. 3.62. Изменение
электрического сопротивления негерметичного кабеля КНМС при
нагревании - охлаждении со скоростями ≈400
0
С/мин (сплошная линия) и ≈10
0
С/мин
(пунктирная линия; охлаждение на воздухе со скоростью менее 75
0
С/мин)
0 2 4 6 8 1000/Т,
0
С
-
1
Часы
10
5
10
4
10
3
10
2
10
1
10
0
С
тарение
Термическое
разрушение
Рис. 3.63. Средняя наработка до отка-
за от температуры эксплуатации об-
моточного провода