Индуктивные и трансформаторные (взаимоиндуктивные) электромагнитные преобразователи.

Индуктивными преобразователями называются преобразователи, преобразующие перемещение в изменение индуктивности магнитной це­пи. Принцип действия преобразователя заключается в следующем (рис. 6). Преобразователь содержит магнитопроводы 1и 2 с ка­тушками Z₁ и Z₂, между которыми помещен жесткий центр 3 мембра­ны. Катушки питаются напряжением переменного тока и включены в ин­дуктивный мост, два дополнительных плеча которого составляют посто­янные сопротивления Z₃ и Z₄. В равновесном положении мост сбаланси­рован и сила тока Iк в диагонали моста равна нулю. При воздействии на мембрану давления жесткий центр сместится, что приведет к увеличению магнитного сопротивления магнитопровода 1 и уменьшению сопротивле­ния магнитопровода 2, а вместе с тем и их полных электрических сопро­тивлений Z1 и Z2. В результате разбаланса моста по диагонали последне­го потечет ток Iк, пропорциональный перемещению центра мембраны, а следовательно, давлению.

Рис. 6. Принцип действия индуктивного преобразователя

Дифференциальная схема индуктивного преобразователя, выходным параметром которой является разность Z₁–Z₂, расширяет линейный учас­ток до

∆δ = ± (0,3-0,4) δ₀, а также существенно повышает чувствитель­ность преобразователя, которая позволяет фиксировать 0,1 мкм по перемещению жесткого центра.

По принципу действия индуктивные преобразователи пригодны для измерения любого вида давления: абсолютного, избыточного и разности давлений. При этом достоинством индуктивных преобразователей явля­ется отсутствие механических устройств для вывода выходного сигнала УЧЭ к промежуточным преобразователям, что обусловливает отсутствие потерь на трение в передаточном механизме. Поэтому индуктивные пре­образователи пригодны для измерения небольших разностей давлений при высоком статическом давлении с хорошими динамическими харак­теристиками.

Резистивные деформационные манометры.

Обычно выделяют следующие основные группы тензорезисторов: проволочные, фольговые, тонкопленочные и полупроводниковые. При этом находят применение два основных вида преобразования давле­ния:

1. давление, воспринимаемое УЧЭ, вызывает деформацию его поверх­ности (растягивающую или сжимающую), которая преобразуется в из­менение электросопротивления тензорезистора;

2. давление, воспринимаемое УЧЭ, преобразуется в сосредоточенную силу, которая деформирует упругое твердое тело с жестко связанным с ним тензорезистором; иногда производится промежуточное преобразо­вание силы в момент сил.

Аппаратура, содержащая промежуточные преобразователи различ­ного назначения, а также источники питания, усилитель выходного сиг­нала и вторичные приборы для индикации и регистрации давления, тре­бует существенно больших затрат на изготовление, чем УЧЭ с вмонтиро­ванными в него тензорезисторами, которые, как правило, включаются в мостовую схему и составляют вместе с УЧЭ единый блок (датчик).

Тензорезисторы обычно включаются во все четыре плеча мостовой схемы, причем для повышения чувствительности одна пара тензорезисторов работает на растяжение, а другая на сжатие. Иногда два тензорезистора располагаются на участках УЧЭ, подверженных деформации, а два других „холостых" (не подвергаются растяжению или сжатию) предна­значены для температурной компенсации мостовой схемы. Для датчиков высокой точности требуются также уравновешивающие и компенсацион­ные элементы для корректировки нуля и диапазона измерений и пр.

Измерение перемещений. Единицы измерения. Основные методы и средства измерений, их классификация и виды.

Существует два вида перемещений: линейное и угловое.

Основная единица линейного перемещения в современной Международной системе единиц «СИ»- метр.

Линейные перемещения могут быть выражены в кратных и дольных единицах.

1 метр (м) = 100 сантиметрам (см) = 1000 миллиметрам (мм) =

1 000 000 микрометрам (мкм).

За единицу измерения углового перемещения в Международной системе единиц «СИ» принят радиан.

Обозначение внесистемных единиц измерения перемещения:

градус- «°»;

минута - «'»;

секунда - «"».