Конструирование и применение датчиков — страница 3

  • Просмотров 1039
  • Скачиваний 28
  • Размер файла 103
    Кб

чувствительным элементом. Сигналы с выхода первичного преобразователя поступают на следующие преобразователи измерительного прибора. Рис. 2 Функциональная схема прибора На рис. 2 дана функциональная схема прибора, на которой указаны: исследуемый объект ИО; первичный преобразователь П1; устройство сравнения УС; устройство обработки сигналов Об. 1, в котором производится селекция, усиление, коррекция погрешностей, фильтрация и

др.; кодирующее устройство Код; модулятор М; канал передачи КП; устройство детектирования Д; устройство декодирования ДК; устройство обработки информации Oбр. 2, обеспечивающее функциональное преобразование, коррекции погрешностей, формирование функции преобразования (1) и др.; преобразователь Пр, выдающий информацию на систему отображения СОИ и на обратный преобразователь 0П, с которого поступают сигналы на устройство

сравнения. Эта схема является обобщенной и включает ряд элементов, которые в более простых приборах могут отсутствовать. ЁМКОСТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Устройства, содержащие не менее двух поверхностей, между которыми действует электрическое поле, называются электростатическими (ЭС) преобразователями. Электрическое поле создается извне приложенным напряжением или возникает при действии на вход преобразователя измерительного

сигнала. Преобразователи, в которых электрическое поле создается приложенным напряжением, составляют группу емкостных преобразователей. Основным элементом в этих преобразователях является конденсатор переменной емкости, изменяемой входным измерительным сигналом. Рис. 3 Электростатический преобразователь В дальнейшем под емкостным будем понимать преобразователь, в котором используется конденсатор с двумя или

несколькими электродами (рис. 3). Для случая конденсатора с плоскими электродами площадью s, размещенными друг от друга на расстоянии  в среде с диэлектрической проницаемостью , ёмкость будет C = s/ (3) Рассматриваемый преобразователь на электрической стороне характеризуется приложенным напряжением и, зарядом q=CU, током I=dq/dt и энергией WЭЛ=CU2/2. На неэлектрической стороне преобразователь характеризуется изменением параметров,

входящих в выражение для емкости, т. е., s, , и силой fЭЛ=dWЭЛ/dx, где под х следует понимать любую из величин, s, . Емкостный преобразователь обратим: при приложении на электрической стороне напряжения U, на неэлектрической стороне возникает сила fЭЛ, которая используется в приборах уравновешивающего преобразования как результат действия обратного преобразования, в ЭС вольтметрах и в приборах с бесконтактным