ВУЗ:
Составители:
31
Рассмотрим задачу измерения температуры в диапазоне от 0 до 150
o
C, для
которой имеется семь видов чувствительных элементов: дилатометрический,
биметаллический, жидкостный, газовый, парожидкостный, терморезисторный,
термоэлектрический. Любой из перечисленных элементов может работать в за-
данном диапазоне температур, однако предпочтение следует отдать последним
двум, основанным на чисто электрических принципах. Остается выбрать один
из двух элементов и здесь преимущество на стороне терморезистора, поскольку
термоэлектрические чувствительные элементы в рассматриваемом диапазоне
температур развивают слишком малую термоэлектродвижущую силу.
Другой пример – измерение абсолютного давления в диапазоне от 800 до
6 мм рт. ст. Здесь также существует несколько видов чувствительных элемен-
тов: пьезорезисторный, тепловой, электронный, газоразрядный, радиоактивный,
упругий (мембрана, сильфон, трубчатая пружина). Пьезорезисторный элемент
работает в области очень высоких давлений, следующие три элемента – в об-
ласти очень низких давлений.
Остаются для выбора два чувствительных элемента, способные работать
в заданном диапазоне: радиоактивный элемент – электрический и упругий эле-
мент – механический. Радиоактивный элемент имеет слишком слабый сигнал –
выходной ток равен 10
-9
-10
-16
А и его трудно измерить с высокой точностью.
В данном случае наиболее приемлем механический (упругий) элемент, выход-
ным сигналом которого может служить одна из двух величин – упругая дефор-
мация или сила.
При решении некоторых задач можно встретиться со случаями, когда от-
сутствуют чувствительные элементы, позволяющие осуществить нужное пре-
образование, или когда применение существующих элементов приводит к
слишком грубым или громоздким решениям. В этих случаях можно прибегнуть
к методу косвенных измерений, при котором чувствительный элемент воспри-
нимает не измеряемую величину Х, а некоторую другую величину Х
1
, связан-
ную с Х известной функциональной зависимостью
Х
1
= f
1
(Х). (4.1)
Уравнение (4.1) является уравнением метода измерения. Чувствительный
элемент преобразует величину Х
1
в некоторый сигнал У
1
У
1
= f
2
(Х
1
). (4.2)
Уравнение (4.2) является характеристикой чувствительного элемента. По
уравнениям (4.1) и (4.2) нетрудно найти зависимость У
1
от Х
У
1
= f
2
[f
1
(X)] = f(X).
Примером прибора, основанного на методе косвенных измерений, служит
барометрический высотомер, в котором в качестве уравнения метода измерения
используется известная функциональная зависимость атмосферного давления P
от высоты полета H. В интервале высот от 0 до 11 км зависимость H от P выра-
жается формулой
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
