Реферат: Автоматика
Металлические Тороидальные
Проволочные Фольговые
Генераторные:
Индукционные Термические Фотоэлектрические Ионизационные
Эл генераторы термопары под влиянием радиоактивного излучения
32. Потенциометрический преобразователь
Потенциометрический преобразователь состоит из каркаса на который намотан в один слой провод с большим удельным сопротивлением и подвижного контакта с линейным или угловым перемещением движка скользящего по виткам провода. Он представляет собой делитель напряжения. Выходной ток Iн и напряжение Uн зависят от положения движка потенциометра, эта зависимость не линейна, т.е. имеет нелинейную статическую характеристику. Нелинейность определяется отношением полного сопротивления R потенциометра к сопротивлению нагрузки Rн.
Причиной нелинейности яв-ся неточность в механическом движении щётки, нерегулярность шага намотки и т.д., однако при большом сопротивлении нагрузки Rн>>R формула принимает линейный вид UнU*r/R
34. Индуктивный преобразователь
Принцип действия индуктивного измерительного преобразователя основан на изменении индуктивности обмотки электромагнитного дросселя в зависимости от перемещения одной из подвижных частей: якоря, сердечника и др. Простейшим индуктивным преобразователем яв-ся катушка с изменяющимся воздушным зазором, его работа основана на изменении магнитного сопротивления магнитопровода путём изменения длины воздушного зазора в. Входное воздействие – перемещение якоря; выходное – индуктивность L или выходное сопротивление X=*L
Достоинства: простота и надёжность; Недостаток: малая чувствительность, зависимость индуктивного сопротивления от частоты тока.
35. Диф-но-трансформаторный преобразователь
Диф-но-трансформаторный преобразователь имеет подвижный сердечник, который перемещается относительно обмоток (плунжер). Первичная обмотка 1 состоит из двух секций намотанных согласованно, а вторичная обмотка состоит из секций 3 и 4 включённых встречно. Подвижный сердечник 2 соединяется с чувствительным элементом на который воздействует измеряемая физическая величина (перемещение, давление и т.п.) Создаваемый первичной обмоткой преобразователя магнитный поток индуцирует в секциях вторичной обмотки ЭДС е1 и е2. Значения которых зависят от величины тока в обмотке 1, его частоты и взаимных индуктивностей М1 и М2 между секциями 3 и 4 и первичной обмоткой. При среднем (нейтральном) положении сердечника взаимные индуктивности М1 и М2 равны. При отклонении сердечника вверх или вниз от нейтрального положения значения одной взаимной индуктивности увеличивается, а другой уменьшается. Значение ЭДС на выходе диф-но-трансформаторного преобразователя определяется по формуле: E= –j**I*(М1-М2). В Диф-но-трансформаторном преобразователе изменение положения плунжера приводит к изменению амплитуды выходного сигнала и к изменению фазы выходного напряжения
36. Ёмкостный преобразователь
Ёмкостный преобразователь относится к преобразователям параметрического типа т.к. его принцип действия основан на изменении ёмкости конденсатора под воздействием входной величины. Для ёмкостных измерительных преобразователей используют коаксиальные круговые диски или прямоугольные пластины, расположенные параллельно друг к другу (плоскопараллельный конденсатор), либо 2 цилиндра разных диаметров, один из которых вставлен в другой (цилиндрический конденсатор) Изменение ёмкости можно получить изменяя путём воздействия входной величины расстояние d между двумя электродами, изменяя площадь электродов, которая образует ёмкость конденсатора и диэлектрическую проницаемость среды между электродами.
Ёмкостные преобразователи имеют нелинейную статическую характеристику. Ёмкость плоскопараллельного конденсатора С=*S/d; ёмкость цилиндрического конденсатора С=2*l/ln(D2/D1) , где l – длина цилиндра; D1 и D2 – внутренний диаметр внешнего и наружный диаметр внутреннего цилиндров
Достоинства: обладают высокой чувствительностью, простой конструкции, маленькими габаритными размерами, малой инертностью. Недостатки: на погрешность влияют изменение т-ры и влажности окр среды, изменение геометрических размеров преобразователя, а также влияют паразитные электрические поля и паразитные ёмкости, поэтому их нужно тщательно экранировать.
Эти преобразователи используют для регулирования толщины продукта, влажности, давления, концентрации жидкости.
37. Измерение т-ур
В текст пр-вах т-ра яв-ся одним из основных технологических параметров, определяющим как ход технологического процесса, так и качество продукции или полуфабриката. Например т-ра р-ра красителя или р-ра отбеливателя определяет время и качество обработки волокнистого материала, т-ра поверхности барабанов и воздуха в сушильных машинах – время сушки и влажность высушенного материала, т-ра нити или волокна – их св-ва при термообработке.
Жидкостные стеклянные термометры: принцип действия основан на объёмном расширении жидкости, заключённой в закрытом стеклянном резервуаре. В качестве термометрической жидкости применяют ртуть, этиловый спирт, толуол, пентал и др. Для сигнализации и регулирования т-ры используют контактные ртутные термометры, в которых один из контактов впаян в нижней точке капилляра и всегда соприкасается с ртутью, а второй контакт, расположенный в верхней части капилляра, может устанавливаться на определённой отметке шкалы и соприкасаться с ртутью только по достижении заданной т-ры. Достоинства: просты в обращении, имеют высокую точность измерения. Недостатки: малая механическая прочность, невозможность автоматической регистрации и передачи показаний на расстоянии, значительная тепловая инерция, трудность отсчёта показаний из-за плохой видимости столба жидкости.
Дилатометрические термометры делят на 2 группы: стержневые и биметаллические. Действие основано на различном удлинении двух твёрдых тел имеющих различные т-урные к-енты линейного расширения под влиянием т-ры.
Манометрические термометры основаны на принципе изменения давления жидкости, газа или пара в замкнутой системе в зависимости от т-ры. Они предназначены для измерения т-ры в зависимости от заполнителя (термометрического в-ва) от 0 до 600С. Заполнителем может быть азот, ксилол, ртуть, фреон, эфир и т.д. Манометрические термометры имеют некоторые погрешности измерения: погрешность от колебания т-ры воздуха, барометрическую погрешность и др.
Термометры сопротивления основаны на функциональной зависимости активного сопротивления металлических проводников и ряда полупроводниковых материалов от т-ры. Благодаря этому измерение т-ры сводится к измерению активного сопротивления обычно путём измерения тока цепи. Основными материалами чистые металлы: платина, медь, никель и др.
Полупроводниковые термометры сопротивления (терморезисторы) выполняют из смеси окисей некоторых металлов (никель, титан, марганец) обладающих большим отрицательным или положительным т-урным к-ентом сопротивления (ТКС) составляющим 2-8% на 1С. Основной недостаток – большой разброс параметров
Термоэлектрические термометры (термопара). Принцип действия основан на термоэлектрическом эффекте, который заключается в том, что если в замкнутой цепи состоящей из двух или нескольких разнородных последовательно соединённых термоэлектродов (проводников) хотя бы 2 места их соединения имеют разную т-ру, то в этой цепи возникает электродвижущая сила и соответственно электрический ток. Достоинства: точность при измерении т-ры, возможность передачи сигнала на значительное расстояние, простота конструкции.
38. Измерение влажности
В текстильных пр-вах контроль влажности текст мат-лов осуществляется на всех этапах технологического процесса. Под влажностью материала m понимают отношение массы влаги Мв к общей массе текстильного материала М, т.е. m=Мв/М=(М-Мс)/М, где Мс – масса абсолютно сухого мат-ла, г. В практике используется понятие влагосодержания материала U, которое определяется выражением U= Мв/Мс=(М-Мс)/Мс. Т.о. влагосодержание может изменяться практически от 0 до 180%, а влажность от 0 до 100%. Видоизменение формы волокнистого мат-ла, а также различные виды его обработки определяют необходимость применения соответствующих методов измерения и конструкций преобразователей влажности
Кондуктометрические преобразователи влажности основаны на измерении электрического сопротивления влажного материала, которое определяется выражением