Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 9. ЭЛЕКТРОННЫЕ, ЭЛЕКТРОННОЛИТИЧЕСКИЕ И БОЛОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИЭлектронные преобразователи. Принцип действия электронных преобразователей основан на зависимости вольт-амперных характеристик электронных и ионных ламп от взаимного расположения (перемещения) их электродов — анода, катода, сетки.
Рис. XVI.70. Схема электронного преобразователя со сдвоенным диодом: а — измерительная схема; Обычно применяют сдвоенные диоды с мостовой измерительной схемой (рис. XVI.70, а). Такие преобразователи имеют высокую чувствительность по току. Анодный ток можно подсчитать по формуле
где
Из формулы (XVI.51) можно определить зависимость изменения анодного тока
Учитывая формулу (XVI.51) можно получить
Диодные преобразователи характеризуются малым внутренним сопротивлением и значительным током при невысоком анодном напряжении и чувствительности по току до является усилительной лампой, обеспечивающей во многих случаях получение необходимой чувствительности. Подлежащее преобразованию перемещение с помощью поворотного измерительного стержня 1, закрепленного в мембране 2, смещает сдвоенные аноды 3 относительно неподвижного катода косвенного канала 4. Механотрон имеет откальный цоколь 5. Характеристики механотрона следующие: номинальное напряжение накала — 6,3 в, анода — 10 в; ток каждого анода —
Рис. XVI.71. Схема преобразователя зондового управления На рис. XVI.71 дана схема преобразователя зондового управления. Тонкий накаленный катод 1 перемещается относительно плоских электродов 2 и 3, Чувствительность преобразователя определяется по формуле
где — расстояние между накаленным и холодным катодами в см. Электролитические преобразователи. Принцип действия электролитических преобразователей состоит в изменении электропроводности раствора электролита в зависимости от расстояния между электродами. Для предотвращения электролиза необходимо, чтобы эти преобразователи работали только в цепях переменного тока. Электрическое сопротивление электролита в значительной степени зависит от концентрации раствора. Температурный коэффициент электролитических преобразователей очень велик и при нормальной температуре достигает для кислот 0,016, для оснований 0,019 и для солей 0,024. На рис. XVI.72 показан дифференциальный электролитический преобразователь. Герметичная камера заполнена электролитом неполностью, и в ней остается воздушный пузырь. В верхней части камеры имеются четыре боковых электрода, изолированных от металлического корпуса 3. Когда камера располагается в горизонтальном положении (рис. XVI.72, а), пузырек расположен посредине и электрическая цепь между боковыми электродами и корпусом разомкнута. При наклоне камеры вправо (рис. XVI.72, б) пузырек перемещается влево, и при этом замыкается электрическая цепь между корпусом 3 и боковым электродом 2.
Рис. XVI.72. Электролитический преобразователь: а — горизонтальное положение; б — наклонное положение При наклоне влево замыкается электрическая цепь между корпусом и электродом 1. Болометрический преобразователь. Чувствительным элементом болометрического преобразователя (рис. XVI.73) являются резисторы 3, выполненные в виде спиралей, содержащих по 35 витков никелиновой проволоки диаметром 0,04 мм, с большим температурным коэффициентом электрического сопротивления. Спирали расположены на расстоянии 4 мм над щелями У, прорезанными в камере 11. Ширина щелей находится в пределах щелями расположен флажок 2, смещение которого зависит от измеряемой величины х, воспринимаемой измерительным стержнем 8. Передача от измерительного стержня к флажку осуществляется с помощью пружины 9 и поворотной рамки 10, находящейся в поле магнита 4 гальванометра. Флажок изготовляется из дюралюминия и имеет толщину 0,03 мм. При перемещении флажка изменяется интенсивность воздушного потока, а следовательно, температура и величина сопротивления спиралей. Температура спиралей при полном перемещении флажка колеблется от 200 до 400° С. Спирали включены в плечи мостовой измерительной схемы и по ним пропускается нагревающий их ток.
Рис. XVI.73. Конструкция болометрического преобразователя При расположении флажка 2 в среднем положении спирали имеют одинаковую температуру около 200°, при этом мост сбалансирован. При смещении флажка один из охлаждающих потоков уменьшается, а другой — увеличивается, в результате чего одна из спиралей нагревается (или охлаждается) сильнее, а другая слабее. От этого равенство их сопротивлений нарушается и мост оказывается разбалансированным. Перемещение флажка на 0,03 и 0,05 мм достаточно для полного разбалансирования мостовой схемы. Если сопротивление спирали
При температуре спирали
Подставляя в формулу (XVI.53) значение
где
При перекрытии щели флажком температура спирали изменится и ее величина будет определяться формулой
где Используя характеристики сопротивлений спиралей
Для получения линейной зависимости между измеряемой величиной и током, флажок и щель иногда делают сложной формы. При использовании болометрических преобразователей в системах регулирования следует учитывать тепловую инерцию спиралей, постоянная времени которых равна примерно Для установки на нуль служит кулачок 7, при повороте которого отклоняется рычаг 6, связанный при помощи пружины 5 с поворотной рамкой 10, на ее оси жестко укреплен флажок 2. Точность измерения составляет ±1 мкм при ходе измерительного стержня ±25 мкм. Мощность на выходе моста равна 100 мет.
|
1 |
Оглавление
|