66838

Измерительные приборы

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Принципиальная схема автоматического уравновешенного моста В измерительную схему входят: R1 R2 и R3 резисторы образующие три плеча мостовой схемы четвертое плечо образовано: Rt сопротивление термометра; Rр сопротивление реохорда; Rш шунт реохорда служащий для подгонки сопротивления...

Русский

2014-08-27

658 KB

1 чел.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

  1.  Измерительным прибором (или просто прибором) называют средство измерений, служащее для выработки сигнала измерительной информации (электрического, пневматического и др.) в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. По форме выдачи информации приборы подразделяются на аналоговые, показания которых являются непрерывной функцией измеряемой величины, и цифровые, показания которых являются дискретными и представляются в цифровой форме.

По метрологическим характеристикам приборы подразделяются на показывающие, самопишущие, комбинированные, суммирующие и интегрирующие.

  1.  Отечественная промышленность выпускает следующие основные типы автоматических уравновешенных мостов: показывающие и самопишущие с ленточной диаграммой КСМ1, КСМ2 и КСМ4; показывающие и самопишущие с дисковой диаграммой КСМ3. эти приборы имеют дополнительные сигнальные и регулирующие устройства и могут быть использованы в системах сигнализации и регулировки температуры.

Приборы с ленточной диаграммой служат для измерения и записи температуры в одной точке (одноточечные) или в нескольких точках (многоточечные). Приборы с дисковой диаграммой изготавливаются только одноточечными. Шкала автоматических уравновешивающих мостов градуирована в градусах Цельсия с указанием её принадлежности к определенной градуировке термометра сопротивления.

Рис. Принципиальная схема автоматического уравновешенного моста

В измерительную схему входят: R1, R2 и R3 – резисторы, образующие три плеча мостовой схемы, четвертое плечо образовано:

Rt – сопротивление термометра; Rр – сопротивление реохорда; Rш – шунт реохорда, служащий для подгонки сопротивления Rр до заданного нормированного значения; Rп – резистор для установки диапазона измерения; RД – добавочный резистор для подгонки начального значения шкалы; Rб – балластный резистор в цепи питания для ограничения тока; RЛ – резисторы для подгонки сопротивления линии до определенного значения. Т0 – токоотвод; С1 и С2 – конденсаторы создающие необходимый фазовый сдвиг (90) между магнитными потоками обмотки возбуждения и управляющей обмотки и необходимое напряжение на обмотке возбуждения; С3 – конденсатор, включенный параллельно управляющей обмотке реверсивного двигателя, шунтирует её для компенсации индуктивной составляющей тока в этой обмотке; СД – двигатель для перемещения диаграммной ленты или каретки печатающего устройства. Все резисторы изготавливаются из манганиновой проволоки, следовательно, колебания температуры воздуха не влияют на значения сопротивлений этих резисторов.

Термометр сопротивления подключен к мосту по техпроводной схеме.

Измерение и запись температуры производятся следующим образом. Изменение сопротивления терморезистора Rt нарушает равновесие мостовой схемы, и в диагонали АВ моста возникает напряжение рассогласования, которое поступает на входной трансформатор, затем усиливается усилителем до значения, достаточного для приведения в действие реверсивного двигателя РД. Выходной вал двигателя, вращаясь в ту или иную сторону в зависимости от знака сигнала рассогласования, перемещает движок реохорда и перо самописца СП. При достижения равновесия мостовой схемы выходной вал двигателя останавливается, а движок реохорда, указатель и перо самописца занимают положение, соответствующее измеряемому сопротивлению термометра, а следовательно, температуре измеряемого объекта.

Для автоматических уравновешенных мостов установлена допускаемая основная погрешность, выраженная в процентах от нормирующего значения. Она составляет 0,25 или 0,5.

 

46. Стандартные сужающие устройства (диафрагмы, сопла и сопла Вентури) используют в качестве первичных преобразователей для измерения расхода жидкости, пара и газа методом переменного перепада давлений.

Уменьшение модуля сужающего устройства m повышает точность измерений, снижает отрицательное влияние местных сопротивлений в трубопроводе (уменьшаются необходимые прямые участки трубопровода до и после сужающего устройства), также с уменьшением m увеличивается потеря давления у всех сужающих устройств. Модуль сужающего устройства влияет на коэффициент расхода для сужающих устройств , который выражается зависимостью = f(Re, m). А также m влияет на скорость протекающей через трубопровод среды.

  1.  Влагомеры для твердых тел.

Кондуктометрический метод:

Испытуемый материал пропускается между роликом и валом машины, причем ролик изолирован от вала. Основным элементом цепи является мост, два плеча которого R4 и R5 – постоянные сопротивления, а два других являются внутренними сопротивлением двойного триода Л, В диагональ моста включен милливольтметр. Отрицательное напряжение Uc на сетке левой половины лампы определяется падением напряжения на сопротивлении Rk и является постоянным. Поэтому будет постоянным и сопротивление левой половины триода. Отрицательное напряжение на сетке правого триода отличается от Uc на величину IR6, а ток I зависит от сопротивления Rx исследуемого материала и от положения движка реохорда R2. Движок реохорда при отклонении стрелки милливольтметра от нулевого положения (при нарушении равновесия моста) приводится в движение компенсатором до тех пор, пока падение напряжения на реохорде R2 не уравновесится падением напряжения на сопротивлениях R6 и R7. Когда напряжения смещения в обеих половинах триода станут равными, мост придет в состояние равновесия. При изменении влажности, а следовательно, и сопротивления материала Rx, на сопротивлении R6 вновь  возникнет ток, мост выйдет из состояния равновесия, что вызовет соответствующее перемещение движка реохорда R2.

Рис. 1. Принципиальная схема автоматического влагомера

с мостовой измерительной схемой

Каждому значению влажности соответствует определенное положение движка реохорда R2.

Так как сопротивление датчика, кроме влажности материала, зависит также от ряда других факторов, то кривые, характеризующие зависимость сопротивления от влажности, оставаясь одинаковыми по характеру, для различных веществ обычно не совпадают. Это вызывает необходимость получения для каждого вещества градуировочной кривой или пересчетных таблиц.

Емкостный метод:

Влагомер состоит из стабилизированного источника питания, высокочастотного генератора, мостовой измерительной схемы и емкостного датчика.

Стабилизированный источник питания имеет две ступени стабилизации. Первая ступень в цепи переменного тока (ферро-резонансный стабилизатор) состоит из трансформатора Tpl и двух конденсаторов С1 и С2. Стабилизированное напряжение переменного тока выпрямляется двухполупериодным выпрямителем В1 на германиевых диодах типа ДГ-Ц27, включенных в схему моста. Пульсация выпрямленного напряжения сглаживается П-образным фильтром Rl, R2, С3, С4 и вторично стабилизируется газовым стабилизатором Л1 (типа СГ10С). Общий коэффициент стабилизации источника питания достигает величины 150.

Рис.2. Принципиальная схема влагомера ЭВК-6

Генератор высокочастотных колебаний типа LC собран на лампе Л2 (типа 6Ж2П). Тороидальный сердечник контура изготовлен из материала оксифер. Частота колебаний генератора при настроенном контуре (переключатель П4 в положении 1) равна 2,8 МГц.

Измерительная цепь прибора состоит из моста, образованного сопротивлениями R3, R5, R8 и колебательным контуром с лампой Л2. В измерительную диагональ моста включен миллиамперметр на 100 мА, защищенный от переменной составляющей тока конденсатором С5.

Перед началом измерений схема уравновешивается переменным сопротивлением R5 при переключателе П4 в положении 1. Затем переключатель П4 перестанавливается в положение 2 и в схему включается датчик Сх. Изменение влажности исследуемого материала изменяет емкость Сх, что вызывает расстройку колебательного контура, а следовательно, разбаланс измерительного моста.

Величина разбаланса отсчитывается миллиамперметром, указывающим относительную влажность материала. Погрешность прибора не превышает 0,5 вес. %.

Иногда во влагомерах используется резонансная схема с резким срывом генерации в генераторе, стабилизированном кварцем. Такая схема приведена на рис. 3. Прибор состоит из генератора, собранного на лампе 6Е5 с кварцевой стабилизацией в сеточной цепи, и колебательного контура в анодной цепи. Колебательный контур генератора состоит из катушки индуктивности L и конденсаторов: переменного градуировочного Сг, переменного подстроечного Сп, измерительного, заполненного исследуемым веществом Си.

Рис. 3. Принципиальная схема влагомера с резким срывом генерации

При возникновении колебаний анодный ток лампы 6Е5 скачком падает, что имеет место при плавном уменьшении емкости переменного конденсатора Сг или Сп.

В то же время за счет сеточных токов создается на сетке лампы 6Е5 отрицательный потенциал относительно ее катода. Колебания возникают, когда собственная частота колебательного контура почти равна собственной частоте кварца, что отмечается скачкообразным сужением теневого сектора на светящемся экране лампы 6Е5.

Для измерения при пустом датчике (измерительном конденсаторе Си) и при Сг и установленном на максимальную емкость, плавно вращают конденсатор Сп в сторону уменьшения емкости до тех пор, пока не сузится скачкообразно теневой сектор. Затем конденсатор Си заполняют исследуемым веществом. Так как из-за увеличения емкости Сц нарушается условие существования колебаний и теневой сектор расширится, то для восстановления условий необходимо уменьшить емкость конденсатора Сг.

Это уменьшение производится на столько, на сколько оно увеличилось за счет заполнения датчика исследуемым веществом. Разность двух отсчетом конденсатора Сг дает величину, пропорциональную влажности. Для измерения влажности различных веществ пользуются градуировочными графиками или таблицами, составленными для каждого вещества.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР):

На рис. 4 приведена упрощенная принципиальная схема влагомера на ЯМР.

Цилиндрический сосуд 1 с исследуемым материалом помещается между полюсами 2 и 3 постоянного магнита, создающего в образце магнитное поле определенной напряженности.

Рис. 4. Принципиальная схема влагомера на ЯМР

1 – цилиндрический сосуд; 2 и 3 – полюсы постоянных магнитов;

4 – катушка, 5 – высокочастотный генератор; 6 и 7 – катушки;

8 – блок усиления и детектирования; 9 – измерительный прибор

Сосуд с образцом заполняет внутреннюю полость катушки 4, входящей в параллельный резонансный контур, питаемый током высокой частоты от генератора 5. Полюсы постоянного магнита снабжены развертывающими катушками 6 и 7, питаемыми от генератора через усилитель (на схеме не показаны). Радиочастотный сигнал блоком 8 усиливается и детектируется, а затем регистрируется измерительным прибором 9. Градуировка прибора производится по материалу с известной влажностью.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27749. Основными направлениями социально-педагогической деятельности являются 17.47 KB
  Поскольку проблема ребенка требующая разрешения как правило имеет и внутренние личностные и внешние аспекты социальнопедагогическая деятельность обычно включает две составляющие: непосредственную работу с ребенком; посредническую деятельность во взаимоотношениях ребенка со средой способствующую их социальнокультурному становлению и развитию. По содержанию социальнопедагогическая деятельность чрезвычайно многообразна. Однако в настоящее время эта задача непростая поскольку сфера практической социально педагогической деятельности...
27750. Становление идей воспитывающего и развивающего обучения в педагогической мысли Западной Европы до 80-х гг. XIX в 27.72 KB
  Становление идей воспитывающего и развивающего обучения в педагогической мысли Западной Европы до 80х гг. в педагогической мысли возникают теории обучения и воспитания которые становятся классическими педагогическими теориями и базой для дальнейшего развития науки и практики образования во всех странах. Так один из основоположников дидактики начального обучения швейцарский педагог Иоганн Генрих Песталоцци 17461827 окончивший два курса коллегиума Каролинум вел активную просветительскую деятельность организовал ряд приютов для детей из...
27751. Сущность коррекционно-педагогической деятельности с детьми и подростками 28.78 KB
  Возникает задача поиска более действенных и результативных путей профилактики и педагогической коррекции отклоняющегося поведения детей и подростков как следствия их школьной дезадаптации опирающихся на принципы гуманизации и индивидуализации педагогического процесса в общеобразовательной школе. В педагогической науке в настоящий момент отсутствуют системные исследования коррекционнопедагогической деятельности не ведется пока целостного изучения взаимосвязи между коррекционной деятельностью и единым педагогическим процессом. Поэтому...
27752. Психолого - педагогические подходы в воспитании детей с ограниченными возможностями 39.13 KB
  В процессе развития ребенка функциональные системы взаимовлияют друг на друга. Поэтому эмоциональноположительное взаимодействие ребенка с матерью составляет основу формирования всех психических функций: речи внимания памяти целенаправленной деятельности эмоциональной сферы мышления и сознания. Специальные исследования показали что отрицательные последствия воспитания детей грудного и раннего возраста в учреждениях закрытого типа возникают не изза отсутствия материального ухода а являются следствием недостаточности эмоциональных...
27753. Средства массовой информации. Их влияние на развитие личности детей и подростков 23.81 KB
  Не смотря на бурное развитие средств коммуникации в начале XXI века телевидение и сегодня остается самым массовым и доступным средством информации. СМИ являются также источниками пошлой информации порнографии. Помимо негативного влияния СМИ на молодежное поведение можно выделить несколько позитивных моментов: СМИ держит молодежь в курсе всех происходящих событий таким образом удаляя информационный голод средства массовой информации повышает общую в том числе и политическую культуру населения; служит для взаимного информирования властей и...
27754. МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 46.16 KB
  В свою очередь для их накопления и интерпретации нужны научно обоснованные методы исследования. Методология науки дает характеристику компонентов научного исследования его объекта предмета анализа задач исследования совокупности исследовательских средств необходимых для их решения а также формирует представление о последовательности движения исследователя в процессе решения исследовательских задач. Дескриптивная методология как учение о структуре научного знания закономерностях научного познания служит ориентиром в процессе...
27755. Сущность социальной педагогики 18.67 KB
  Социальная педагогика рассматривает процесс воспитания социологию личности в теоретическом и прикладном аспектах то есть социальная педагогика выступает и как наука и как область практической деятельности нацеленная на преобразование окружающей среды создание гуманных воспитывающих отношений в социуме поиск механизмов педагогически компетентного вмешательства в различные в том числе кризисные ситуации социальной действительности. Мудрик считает что социальная педагогика это отрасль педагогики рассматривающая социальное воспитание...
27756. Принцип. Основные принципы и их применение 26.32 KB
  Человек природное существо и развивается по законам естественной и социальной природы. Сущность принципа заключается в том что отношение к человеку должно быть как к природному существу а точнее социальноприродному. Принцип природосообразности диктует необходимость тщательного учета в процессе социальнопедагогической работы общих законов развития природы другими словами естественных возможностей человека. Основные требования это: знать законы и закономерности развития и воспитания человека и уметь строить в соответствии с ними всю...
27757. Принцип гуманизма 16.95 KB
  Гуманность человечность идеал различных направлений гуманизма его целью является развитие ценностных способностей чувств и разума человека высшее развитие человеческой культуры и нравственности и соответствующего поведения личности и ее отношения к миру. Понятие гуманизация широко используемое в наше время подразумевает деятельность отдельных людей и человеческих сообществ по реализации гуманизма как системы мировоззрения признание ценности человека как личности его права на свободное развитие и проявление своих способностей...