ідною вимірювальної ланцюгом (зазвичай мостовий) мають більш високу чутливість, меншу нелінійність характеристики перетворення, відчувають менший вплив зовнішніх факторів і знижене результуюче зусилля на якір з боку електромагніта, ніж недіфференціальние перетворювачі. p align="center"> похибка міст метрологічний вимірювальний В В В
Малюнок 10.2? Різні конструкції індуктивних перетворювачів
На рис. 10.2, г показана схема включення диференціального індуктивного перетворювача, у якого вихідними величинами є взаємні індуктивності. Такі перетворювачі називають взаємно-індуктивними або трансформаторними. При харчуванні первинної обмотки змінним струмом і при симетричному положенні якоря щодо електромагнітів ЕРС на вихідних затискачах дорівнює нулю. При переміщенні якоря на вихідних затискачах з'являється ЕРС.
Для перетворення порівняно великих переміщень (до 50 ... 100 мм) застосовують трансформаторні перетворювачі з незамкненою магнітної ланцюгом (рис. 10.2, д).
У гірській промисловості набули поширення магнитоупругие перетворювачі (рис. 10.2, е), дія яких заснована на використанні ефекту залежності магнітної проникності (магнітного опору кола) від величини механічної дії (стиснення або розтягування) наферомагнітний сердечник перетворювача . Розрізняють магнитоупругие датчики дросельного і трансформаторного типів. Останні можуть контролювати тільки зусилля стиснення, однак володіють більшою чутливістю. p align="justify"> Достоїнствами індуктивних і магнітопружних перетворювачів є простота і надійність в роботі, значна потужність вихідних сигналів. Основними недоліками - зворотний вплив перетворювача на досліджуваний об'єкт (вплив електромагніта на якір) та вплив інерції якоря на частотні характеристики приладу. p align="justify"> Принцип дії ємнісних перетворювачів заснований на залежності електричної ємності конденсатора від розмірів, взаємного розташування його обкладок і від значення діелектричної проникності середовища між ними. Вони являють собою конденсатори різних конструкцій, що перетворюють механічні лінійні або кутові переміщення, а також тиск, вологість або рівень середовища в зміна електричної ємності. p align="justify"> З курсу фізики відомо, що ємність плоского конденсатора
В
де - діелектрична постійна;
- відносна діелектрична проникність між обкладинками;
S - активна площа обкладок;
d - відстань між обкладинками.
Виходячи з цього виразу можна стверджувати, що перетворювач може бути побудований з використанням залежностей C = f1 (), C = f2 (S), C = f3 (?).
Перетворювач на рис. 10.3, а являє собою конденсатор, одна пластина якого переміщається під дією вимірюваної величини x відносно нерухомої пластини. Статична характеристика перетворення С = f (?) Нелінійна. Чутливість перетворювача зростає із зменшенням відстані?. Такі перетворювачі використовують для вимірювання малих переміщень (менше 1 мм). p> в)
В
Малюнок 10.3
Застосовують також диференціальні перетворювачі (рис. 10.3, б), у яких є одна рухлива і дві нерухомі пластини. При впливі вимірюваної величини х в цих перетворювачів одночасно змінюються ємності С1 і С2. Такі перетворювачі використовують для вимірювання порівняно великих лінійних (більше 1 мм) і кутових переміщень. У цих перетворювачах легко отримати необхідну характеристику перетворення шляхом профілювання пластин. p> Перетворювачі з використанням залежності C = f1 () застосовують для виміру рівня рідин, вологості речовин, товщини виробів з діелектриків і т. п. Для прикладу (рис. 10.3, в) наведемо пристрій ємнісного рівнеміра. Ємність між електродами, опущеними в посудину, залежить від рівня рідини, так як зміна рівня веде до зміни середньої діелектричної проникності середовища між електродами. Зміною конфігурації пластин можна отримати бажаний характер залежності показань приладу від об'єму (маси) рідини. p> Для вимірювання вихідного параметра ємнісних перетворювачів застосовують мостові ланцюги і ланцюги з використанням резонансних контурів. Останні дозволяють створювати прилади з високою чутливістю, здатні реагувати на переміщення порядку 10-7 мм. Ланцюги з ємнісними перетворювачами зазвичай живлять струмом підвищеної частоти (до десятків мегагерц), що викликано бажанням збільшити сигнал, що потрапляє у вимірювальний прилад, і необхідністю зменшити шунтуючі дію опору ізоляції. p align="justify"> Переваги ємнісних датчиків: простота конструкції, малі розміри і маса, висока чутливість і мала інерційність. Основні недоліки - необхідність в джерелах живлення підвищеної частоти і шкідливий вплив паразитних ємностей, температури, вологості і зовнішніх електричних полів. p align="justify"> Напівпровідникові фоточутливі перетворювачі в якості чутливого елемента мають світлочутливий шар, нанесений на підкладку (скляну пластинку). О...
