Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 288

На практике прибор снабжают переключателем, выставляют при помощи делителей напряжения одинаковые значения напряжений. Полученное при этом отношение плеч делителей напряжения принимают за значение коэффициента гармоник.

Измерительный мост Нернста—Хагена представляет собой измерительный мост переменного тока, предназначен для измерения сопротивления гальванических элементов. Суть мостовой схемы заключается в соединении трех конденсаторов С3, С4 и СВ таким образом, чтобы на выходе гальванического элемента ток отсутствовал. Перемещением движка уравновешивающего потенциометра (переменного резистора) R2 добиваются минимальных показаний нуль-индикатора переменного тока. При этом получают отношение:

Измерительный мост неуравновешенный (или измерительный мост рассогласования) – мост измерительный, использующий комбинацию компенсационного метода измерений и метода оценки. Измерительный мост неуравновешенный может работать как на постоянном, так и на переменном токе, он предназначен для точной индикации отклонений (малых) сопротивлений в плечах моста от установленного номинального значения. Основной сферой применения такого моста является измерение неэлектрических величин, которые могут быть преобразованы в изменение сопротивления. Мост уравновешивается номинальным значением измеряемой величины, изменение которой вызывает рассогласование схемы. Нуль-индикатор данного моста непосредственно градуируется в единицах измеряемой величины.

Измерительный мост реохордный – мост измерительный, содержащий постоянное образцовое сопротивление и реохорд в качестве плеч мостовой схемы. Мост измерительный реохордный отличается от измерительного моста со ступенчатым уравновешиванием тем, что образцовое сопротивление в течение измерений имеет постоянное значение. Для изменения поддиапазона измерения это сопротивление варьируется подекадно. Сопротивления двух других плеч моста R3 и R4 выполнены из однородной резистивной проволоки, по которой перемещается вывод индикатора для уравновешивания моста. Положение скользящего контакта определяет отношение плеч моста:

Значение известного сопротивления RX получается путем умножения отношения плеч моста на значение образцового сопротивления RX = dRN. Измерительный преобразователь широко применяется во многих отраслях промышленно-хозяйственного комплекса России, и в частности в электротехнических и радиоэлектронных производствах. Измерительный преобразователь подразделяется по сфере применения и устройству на несколько видов:

  1) измерительный преобразователь аналоговый;

  2) измерительный преобразователь функциональный;

  3) измерительный преобразователь цифровой и др.

Измерительный преобразователь аналоговый – преобразователь, осуществляющий преобразование входного аналогового сигнала в пропорциональный ему выходной сигнал (например, измерительный усилитель, трансформатор тока, трансформатор напряжения). Во многих случаях выходной сигнал из измерительного преобразователя приводится к стандартному виду. Измерительный преобразователь функциональный – средство измерения, предназначенное для преобразования измеряемой величины или другой величины, связанной с измеряемой функциональной зависимостью, к виду, пригодному для передачи, обработки и (или) запоминания. Выходная величина измерительного преобразователя функционального может сниматься как автоматически, так и непосредственно оператором (наблюдателем). Примером измерительного функционального преобразователя являются преобразователи измерительные аналоговый и цифровой, трансформаторы измерительные электрические.

Измерительный преобразователь цифровой – прибор, осуществляющий цифровую обработку сигнала, отличается от других преобразователей наличием цифрового сигнала на входе и (или) на выходе.

Большую группу составляют так называемые первичные измерительные преобразователи, к которым относятся:

1) измерительный преобразователь первичный электродинамический – первый элемент в измерительной цепи при измерении ускорения или косвенном измерении перемещения. Принцип действия такого прибора заключается в перемещении электрической катушки относительно магнита. При внешнем ускорении устройства возникает относительное движение катушки и магнита, вследствие чего в катушке индуцируется напряжение, которое по закону электромагнитной индукции пропорционально скорости изменения магнитного поля в катушке. Таким образом, мгновенное значение индуцированного напряжения есть мера ускорения. Путем компьютерной обработки выходного сигнала (в виде интегрирования) определяется значение измеряемой величины (перемещения или скорости). Подобные измерительные преобразователи первичные (электродинамические) применяются главным образом в системах автоматических производственных линий во многих отраслях машиностроения России;

  2) измерительный преобразователь первичный пьезоэлектрический – первый элемент в измерительной цепи при измерении усилия. Данное устройство использует пьезоэлектрический эффект, заключающийся в возникновении электрического напряжения между двумя пластинками из определенных материалов (например, турмалина, кварца) при прикладывании к ним внешнего усилия. Это напряжение пропорционально усилию. Вследствие нестабильности явления во времени применение пьезоэлектрических первичных измерительных преобразователей целесообразно при динамических нагрузках;

  3) измерительный преобразователь омический первичный (резистивный) – первый элемент в измерительной цепи при измерении перемещения. В этом устройстве преобразование длины (перемещения) в электрическую величину (ток, напряжение, сопротивление) осуществляется на основе пропорциональной зависимости омического сопротивления линейного проводника от его длины. Измерительный преобразователь омический первичный применяется главным образом при невысоких требованиях (производственного характера) в условиях статических измерений, а при более высоких требованиях используются омические преобразователи, выполненные в виде тензометрических преобразователей;

  4) измерительный преобразователь емкостный первичный – первый элемент в измерительной цепи при измерении перемещения. Данный вид измерительного преобразователя представляет собой конденсатор с пластинчатыми или цилиндрическими электродами, расстояние между которыми может изменяться. Пропорциональность между емкостью конденсатора и межэлектродным зазором облегчает переход от длины (т. е. перемещения) к электрической величине. Изменение емкости измеряется с помощью мостовой емкостной схемы. Преобладающее распространение во многих современных отраслях промышленного производства с автоматизированными системами управления получила дифференциальная конструкция емкостного первичного измерительного преобразователя;

  5) измерительный преобразователь индуктивный первичный – первый элемент измерительной цепи при измерении перемещения. Принцип работы такого устройства основан на том, что индуктивность электрической катушки пропорциональна ее магнитному сопротивлению. Ее изменение (например, путем изменения воздушного зазора в магнитопроводе) определяется измерительным индуктивным мостом. В зависимости от конструкции различают измерительные преобразователи с поперечным и втяжным (продольным) якорем;

  6) измерительный преобразователь термоэлектрический первичный – измерительный преобразователь для электрического измерения температуры. К термоэлектрическим первичным измерительным преобразователям относятся термоэлементы (термопары) и термосопротивления (термисторы). Данные измерительные преобразователи широко применяются во многих отраслях промышленно-хозяйственного комплекса России, и прежде всего в производствах с автоматизированными системами управления, причем с подключением к локальной компьютерной сети.

Измерительный прибор представляет собой измерительный механизм в корпусе в совокупности с конструктивными элементами и отдельными принадлежностями. Другое определение – техническое средство для измерения и индикации (выдачи потребителю) значения измеряемой величины. Измерительные приборы в общем случае осуществляют преобразование измеряемой величины или других величин, определенным образом связанных с измеряемой величиной, в показание или соответствующую показанию информацию на дисплее компьютера. Электроизмерительные приборы показывают значения электрических величин или преобразованных в электрические неэлектрических величин. С этой целью они могут комплектоваться соответствующими дополнительными элементами. Электроизмерительные приборы делятся на приборы непосредственной оценки и электронные измерительные приборы. Кроме того, измерительные приборы подразделяются на показывающие, интегрирующие, контактные и регистрирующие. В зависимости от места применения и возможности его изменения различают стационарные и переносные измерительные приборы. Практически во всех отраслях промышленного производства и непроизводственной хозяйственной сфере России широко используются следующие виды измерительных приборов.