Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 323

Микрофотометр представляет собой фотометр для определения оптической плотности, коэффициента пропускания нейтральных фильтров, спектрограмм, рентгенограмм, всевозможных прозрачных объектов. Разработан на принципе трансформации светового потока, пропущенного сквозь фотометрируемую зону рассматриваемого объекта, в пропорциональный фототок. Затем фототок изменяется при помощи измерительнорегистрирующей системы в величину оптической плотности, также трансформация может перевести в коэффициент пропускания. Полученные значения выводятся на цифровое табло прибора.

Фотоэлектрический фотометр создан для произведения химических, клинических анализов растворов. Используется как лабораторное оборудование для определения состава биологических проб, химических растворов.

Фотоэлектрические датчики также называются оптическими датчиками и подразделяются на аналоговые и дискретные. Аналоговые датчики характеризуются трансформацией выходного сигнала пропорционально внешней освещенности. Дискретные датчики преобразуют выходной сигнал на противоположный. Трансформация происходит в результате достижения фиксированной величины освещенности. Оптический бесконтактный датчик предназначен для регистрации модификации светового потока в исследуемой области, в случае преобразования положения в пространстве любых перемещающихся элементов механических машин, с наличием или отсутствием объектов.

Относительно способов использования фотоэлектрические датчики подразделяются на датчики общего применения и датчики специального применения, к специальным датчикам относят датчики для решения узконаправленного вопроса.

Фотоэлектрический бесконтактный датчик разработан как соединение приемника и излучателя. Эти элементы создаются как в одном корпусе, так и в отдельных корпусах.

Виды по методу обнаружения:

  1) по пересечению луча. Для этого вида датчиков используются раздельные корпуса у приемника и излучателя, при этом они устанавливаются друг против друга на рабочем расстоянии. Характеризуется метод постоянным отправлением сигнала от передатчика к преемнику. Трансформация состояния выхода изменяется в результате появления постороннего предмета, закрывающего сигнал датчика от приемника;

  2) отражение от рефлектора. Приемник и излучатель должны находиться в одном корпусе, отражатель фиксируется напротив датчика, при этом поляризационный фильтр позволяет датчикам и рефлектору воспринимать исключительно отражение от рефлектора, основанного на принципе двойного отражения. Рефлектор должен соответствовать расстоянию и монтажным характеристикам. Передатчик отправляет световой сигнал, который при отражении от рефлектора попадает в приемник датчика, в случае остановки светового сигнала приемник изменяет состояние выхода;

  3) отражение от объекта. Приемник и передатчик расположены в едином корпусе. В результате работы датчика происходит попадание объектов в рабочую зону, при этом объекты представляют собой особенные рефлекторы. При попадании на приемник датчика отразившегося от объекта светового луча происходит незамедлительное изменение состояния выхода.

Датчики такого типа получили широкое применение в большом количестве промышленных направлений. Дискретные датчики используются в качестве бесконтактных выключателей, производящих учет, определение, позиционирование технологических линий.

Аналоговые датчики созданы для работы в систематизированных системах управления освещением. Датчик обнаруживает объект на дистанции от 0,3 мм до 50 м.

Холла ЭДС датчик представляет собой магнитоэлектрический датчик. Был назван в честь американского физика Э. Холла, совершившего открытие гальваномагнитного явления в 1879 г.

При воздействии на полупроводник с проходящим по нему током, магнитным полем в полупроводнике создается поперечная разность потенциалов – электродвижущая сила Холла, которая характеризуется напряжением на 3 В менее напряжения питания.

Конструкция датчика такого типа является щелевой. По одну сторону щели устанавливается полупроводник с проходящим током при включении зажигания, по другую сторону помещают постоянный магнит. Стальной цилиндрический экран с наличием прорезей. В результате вращательного движения экрана при совмещении прорезей со щелью датчика происходит влияние магнитного потока на полупроводник, по которому перемещается ток. Затем управляющие импульсы Холла датчика направляются в коммутатор для трансформации в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Для установления пригодности датчика такого типа применяют замену заведомо исправного датчика, или обыкновенным вольтметром.

Пригодный к работе Холла датчик, подключенный выходом к вольтметру, направленный на определение измерения постоянного напряжения, резко меняет значения в пределах от 0,48 величины до величины, не превышающей 3 В напряжения питания, в результате вращательного движения вала датчика-распределителя.

Датчики такого типа используются для определения любой физической величины, зависящей от магнитного поля (например, силы тока) вследствие образования вокруг проводника с током магнитного поля. Холла датчики участвуют в разработке амперметров, ориентированных на токи не более 100 кА, также в аналоговых перемножающих приборах, где токи, являющиеся пропорциональными перемножаемыми величинам, употребляются для питания датчика и образования магнитного поля. Эффект Холла широко применялся для бесконтактных клавишных переключателей, обладающих высокой надежностью, долговременным периодом работы, небольшими размерами, а также постоянным потреблением энергии и высокой стоимостью. Также они используются в измерительных устройствах, направленных для нахождения линейных и угловых перемещений, для определения измерительного градиента магнитного потока, магнитного поля, мощности электрических машин, для бесконтактного трансформирования постоянного и переменного токов, в системах звукозаписи устанавливаются в воспроизводящих головках.

Хронограф – прибор, способный измерять промежутки времени, начиная с малых долей секунды. Название образовано от греческих слов chronos и grafo, которые обозначают: «время» и «пишу». Представляет собой самопишущий измерительный прибор, предназначенный для произведения регистрации и определения явлений, происходящих в течение короткого времени.

Запись осуществляется на бумажной ленте, или при помощи вращательного барабана прибора создается отметка начала, продолжительности, окончания явления, вместе с этим записываются секунды.

Относительно метода регистрации хронографы подразделяются на пишущие, печатающие и фотохронографы.

Пишущие хронографы оснащаются перьями специальной конструкции, создающими запись на равномерно подающейся бумажной ленте.

Перо представляет собой электромагнитную систему, разработанную относительно двух устойчивых положений, сменяющихся в результате подачи тока на электромагнит и отключения тока от электромагнита. При этом лента показывает излом следа пера. Одно перо находится под контролем опорных часов, остальные перья управляются исследуемыми устройствами, в роли которых могут выступать часы, контактный микрометр пассажного инструмента, реле, которое управляется радиосигналами точного времени.

Моменты времени в системе опорных часов определяются в результате рассмотрения координат точек, соответствующих изломам следа. Также разработаны пишущие хронографы, оснащенные чертящими и колющими иглами, электрическими искрами. Точность таких приборов в середине XX в. достигала 0,01 с, поэтому такие хронографы перестали использоваться.

Печатающие хронографы производят печатание чисел на бумажной ленте, когда осуществляются подача или отключение тока в цепи. Числа идентичны моменту времени в определенной условной шкале времени, шкала оснащается кварцевым генератором хронографа. В состав хронографа такого типа включены три цилиндрических диска одного диаметра, внешние поверхности диска характеризуются наличием выпуклых рисок. Количество рисок первого и второго диска соответствует 60, оцифрованы эти риски от 0 до 59; у третьего насчитывается 100 рисок и оцифровка от 0 до 99. За регистрацию минут отвечает первый диск, который производит один оборот в час, за регистрацию секунд отвечает второй диск, производящий один оборот в минуту, третий диск совершает один оборот в секунду, поэтому используется для регистрации малых долей секунды, таких как десятые, сотые, тысячные. В конструкции предусмотрен синхронный двигатель, питающийся от кварцевого генератора и создающий размеренное движение дисков. При срабатывании электромагнита пишущего хронографа происходит очень быстрое соединение бумажной ленты и красящей ленты с вращающимися дисками, в результате чего получается изображение цифр, рисок, отсчетного индекса на бумаге. Точность регистрируемых данных современных пишущих хронографов составляет 0,005 с.