Учебное пособие о мск 2007




НазваниеУчебное пособие о мск 2007
страница1/10
Дата публикации13.04.2013
Размер1.13 Mb.
ТипУчебное пособие
litcey.ru > Право > Учебное пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»


Е.В. Николаева, В.В. Макаров

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ. ПРИНЦИПЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Учебное пособие

Омск - 2007

УДК 53.087.92 (075)

ББК 34.9

Н 63

Рецензенты:

доктор технических наук, профессор Омского государственного университета

К.Н. Полещенко

доктор технических наук, профессор Сибирской автомобильно-дорожной академии Б.А. Калачевский


^ Николаева Е.В.

Н 63 Физические основы получения информации: Измерительные преобразователи. Принципы измерения физических величин: учеб. пособие/ Е.В. Николаева, В.В. Макаров. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007.- 96 с.
В данном учебном пособии рассматривается два раздела дисциплины: «Измерительные преобразователи» и «Принципы измерения физических величин».

В первом разделе пособия описываются наиболее распространенные виды преобразователей, применяемые в промышленности и приборостроении. Основное внимание уделяется принципам действия, характеристикам, особенностям построения, погрешностям, достоинствам и недостаткам измерительных преобразователей.

Во втором разделе пособия изучаются принципы измерения наиболее встречающихся величин, в основном неэлектрических.

Предназначено для студентов специальности 200101 - «Приборостроение» дневной, очно-заочной и заочной форм обучения, может также быть полезно студентам механических и электромеханических специальностей.

УДК 53.087.92 (075)

ББК 34.9

© Николаева Е.В., Макаров В.В., 2007

© Омский государственный

технический университет, 2007

Содержание


Введение………………………………………………………………………….

7

^ ПЕРВЫЙ РАЗДЕЛ




ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ, ТОЧНОСТЬ, ДОСТОИНСТВА




^ И НЕДОСТАТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ




1 Общие свойства, структура и погрешности




измерительных преобразователей (ИП)…………………...…………………..

8

1.1 Измерения и измерительная информация. Основные понятия…………..

8

1.2 Краткая классификация погрешностей ИП……………………………………..

13

1.3 Методы измерительных преобразований………………………………….

14

2 Резистивные преобразователи………………………………………………..

15

2.1 Контактные преобразователи длины………………………………………

15

2.1.1 Преобразователи давления контактного сопротивления………………

16

2.2 Реостатные преобразователи длины и угла……………………………….

17

2.3 Тензорезистры………………………………………………………………

18

2.4 Магниторезисторы…………………………………………………………..

21

2.5 Варисторы и позисторы……………………………………………………..

21

3 Электростатические преобразователи……………………………………….

21

3.1 Пьезоэлектрические преобразователи……………………………………..

22

3.1.1 Пьезоэлектрические преобразователи прямого пьезоэффекта………...

23

3.1.2 Термочувствительные пьезорезонансные преобразователи……………

24

3.2 Емкостные преобразователи………………………………………………..

24

3.2.1 Динамический конденсатор, или емкостной




вибрационный преобразователь……………………………………………….

25

3.2.2 Варикапы и вариконды…………………………………………………....

26

4 Электромагнитные преобразователи………………………………………...

26

4.1 Индуктивные преобразователи……………………………………………..

27

4.1.1 Дифференциальные индуктивные преобразователи……………………

29

4.2 Трансформаторные преобразователи……………………………………....

30

4.2.1 Дифференциальные трансформаторные преобразователи……………..

31

4.3 Вихретоковые индуктивные преобразователи…………………………….

32

4.4 Магнитоупругие преобразователи…………………………………………

33

4.5 Индукционные преобразователи…………………………………………...

34

4.6 Магнитомодуляционные преобразователи………………………………...

35

4.7 Преобразователи на основе Баркгаузена…………………………………..

36

4.8 Радиоволновые преобразователи…………………………………………...

37

5 Гальваномагнитные преобразователи……………………………………….

39

5.1 Преобразователи Холла……………………………………………………..

39

5.2 Магниторезистивные преобразователи …………………………………...

40

5.2.1 Гальваномагниторекомбинационные преобразователи………………...

40

6 Электрохимические преобразователи………………………………………..

41

6.1 Электрохимические резистивные преобразователи

41

6.2 Гальванические преобразователи…………………………………………..

42

6.3 Кулонометрические преобразователи……………………………………...

43

6.4 Полярографические преобразователи……………………………………..

43

6.5 Ионисторы…………………………………………………………………...

44

6.6 Электрокинетические преобразователи……………………………………

45

7 Тепловые преобразователи…………………………………………………...

45

7.1 Термоэлектрические преобразователи (термопары)……………………...

46

7.2 Терморезисторы……………………………………………………………..

47

7.3 Термометры сопротивления………………………………………………...

47

8 Оптико-электронные преобразователи……………………………………....

47

8.1 Лазерные преобразователи………………………………………………….

48

8.2 Оптоэлектрические преобразователи……………………………………...

48

8.3 Оптронные преобразователи……………………………………………….

49

9 Волоконно-оптические преобразователи…………………………………...

50

10 Ионизирующие (радиационные) преобразователи………………………..

51

11 Электроакустические преобразователи…………………………………….

53

11.1 Акустико-эмиссионные преобразователи………………………………..

54

12 Измерительные преобразователи с частотным выходом………………….

55

^ ВТОРОЙ РАЗДЕЛ




ПРИНЦИПЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН




13 Принципы измерения линейных и угловых размеров…………………....

56

13.1 Электромеханические принципы…………………………………………

56

13.2 Электрофизические принципы…………………………………………...

57

13.2.1 Электромагнитные принципы…………………………………………..

57

13.2.2 Радиоактивный принцип………………………………………………...

58

13.2.3 Тепловой (термокондуктометрический) принцип……………………..

58

13.2.4 Электрокондуктометрический принцип………………………………..

59

13.2.5 Емкостной принцип……………………………………………………...

59

13.2.6 Магнитный принцип……………………………………………………..

59

13.3 Спектрометрические принципы…………………………………………..

60

13.3.1 Локационный принцип…………………………………………………..

61

13.3.2 Интерферометрический принцип……………………………………….

62

13.3.3 Голографический принцип……………………………………………...

63

14 Принципы измерений механических напряжений, сил, моментов




и давлений………………………………………………………………………

64

14.1 Принципы измерений деформации и механических




напряжений……………………………………………………………………...

64

14.1.1 Термоупругий принцип измерения




механических напряжений……………………………………………………

65

14.1.2 Принцип рентгеновской тензометрии………………………………….

66

14.2 Принципы измерения сил и крутящих моментов……………………….

66

14.2.1 Измерение силы способом уравновешивания………………………….

66

14.3 Принципы измерений давлений…………………………………………..

67

14.3.1 Принцип преобразования разности давлений




в деформацию упругого элемента……………………………………………...

68

14.3.2 Принцип уравновешивания сил или давлений…………………………

69

14.3.3 Измерение импульсных давлений………………………………………

69

15 Принципы измерений параметров движения твердого тела……………...

70

15.1 Относительные принципы…………………………………………………

70

15.2 Инерциальные принципы………………………………………………….

71

15.3 Принципы измерений параметров углового движения………………...

72

16 Принципы измерения параметров движения жидких




и газообразных веществ………………………………………………………...

72

16.1 Гидродинамические принципы измерения расхода……………………..

73

16.1.1 Принцип переменного перепада давлений (статический)…………….

73

16.1.2 Гидродинамические частотные принципы (статические)…………….

74

16.1.3 Принцип постоянного перепада давлений




(динамический)………………………………………………………………….

74

16.2 Кинематические принципы………………………………………………..

76

16.2.1 Принцип меток потока…………………………………………………..

76

16.2.2 Ультразвуковые принципы……………………………………………...

77

16.2.3Термоанемометрический принцип………………………………………

78

16.2.4 Индукционный принцип………………………………………………...

78

16.2.5 Доплеровские принципы………………………………………………...

79

17 Принципы измерения температуры………………………………………...

80

17.1 Контактные принципы……………………………………………………..

80

17.2 Термомагнитный принцип………………………………………………...

81

17.3 Термошумовой принцип…………………………………………………..

81

17.4 Термочастотные принципы………………………………………………..

82

17.4.1 Термометры с механическими резонаторами………………………….

82

17.4.2 Принцип ядерного квадрупольного резонанса………………………...

83

17.5 Пирометрические принципы………………………………………………

83

17.5.1 Пирометры полного излучения (радиационные)………………………

83

17.5.2 Пирометры частичного излучения…………………………………......

84

17.5.3 Цветовые пирометры…………………………………………………….

84

17.6 Тепловизоры и термографы……………………………………………….

85

17.7 Спектрометрические принципы…………………………………………..

85

17.7.1 Пассивные принципы……………………………………………………

85

17.7.2 Принцип прямого измерения плотности (активный)………………….

86

17.7.3 Принцип рассеянного излучения с использованием




лазера (активный)……………………………………………………………….

86

17.7.4 Ультразвуковой принцип измерения




температуры (активный)………………………………………………………

86

18 Принципы измерения концентрации……………………………………….

87

18.1 Электрохимические принципы…………………………………………..

87

18.1.1 Кондуктометрический принцип………………………………………...

87

18.1.2 Кулонометрический принцип…………………………………………...

88

18.2 Электрофизические принципы……………………………………………

89

18.2.1 Тепловой принцип……………………………………………………….

89

18.2.2 Магнитный принцип……………………………………………………..

90

18.2.3 Ионизационные принципы………………………………………………

90

18.3 Спектрометрические (волновые) принципы……………………………..

91

18.3.1 Электроакустический принцип………………………………………….

91

18.3.2 Радиоспектрометрические принципы…………………………………..

92

18.3.3 Электрооптические принципы…………………………………………..

93

Контрольные вопросы…………………………………………………………..

95

Список литературы……………………………………………………………...

96


ВВЕДЕНИЕ
Изучение физических величин является основой научных экспериментов, различных испытаний и массовых измерений во всех отраслях человеческой деятельности. Современная практика требует измерений множества физических величин, как электрических, так и неэлектрических.

Данное пособие позволяет студентам получить углубленные знания в области физических основ получения измерительной информации. Эти знания помогут студентам целенаправленно и детально изучить вопросы использования технических средств обработки и представления информации. В настоящее время, в связи с ускорением научно-технического прогресса и внедрением ЭВМ во все технологические процессы, немаловажным фактом является получение достоверной информации. Получение такой информации – прямой путь к точному выполнению заложенной программы или процесса. К сожалению, не все современные приборы измерения и контроля обладают удобным интерфейсом и связью с ЭВМ. Кроме того, для передачи этой информации необходимо правильно ее скомпоновать и подготовить. Для получения и обработки измерительной информации используется анализ и синтез физических явлений и эффектов применительно к конкретному средству измерения, управления, диагностики и контроля.

В пособии рассмотрены два раздела дисциплины: «Измерительные преобразователи» и «Принципы измерения физических величин».

В первом разделе пособия рассматриваются общие вопросы теории измерительных преобразователей: основные определения, классификация, принципы действия, общие характеристики, особенности построения, достоинства и недостатки измерительных преобразователей. Рассматриваются преобразователи не только те, которые стали уже классическими (тензорезистивные, индуктивные, емкостные, реостатные и др.), но и новые, не совсем еще изученные виды преобразователей (волоконно-оптические, акустические, радиоактивные и др.).

Во втором разделе пособия излагаются принципы измерения наиболее встречающихся величин, в основном неэлектрических. При этом сделана попытка найти общие признаки у ряда принципов, кажущихся на первый взгляд различными, и систематизировать их. Такой подход позволяет легче ориентироваться в существующих принципах измерений, выбрать необходимый принцип и средства измерений для решения задачи.

Полученные знания позволяют познать основы взаимодействия физических полей, корпускулярных частиц и проникающих веществ с исследуемыми объектами; узнать основные закономерности построения измерительного тракта различных приборов.
^ ПЕРВЫЙ РАЗДЕЛ
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ, ТОЧНОСТЬ, ДОСТОИНСТВА

И НЕДОСТАТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ


  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Похожие:

Учебное пособие о мск 2007 iconУчебное пособие Издательство
Н 191 Экология: учебное пособие / О. Б. Назаренко – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007. – 100 с
Учебное пособие о мск 2007 iconУчебное пособие
Педагогическая антропология: Учебное пособие / Авт сост. Б 61 б м. Бим-Бад. М, Изд-во урао, 1998. 576 с
Учебное пособие о мск 2007 iconНа учебное пособие И. М. Юсупова
Данное учебное пособие актуально как дидактический материал, которое заполнит существующую нишу в учебной литературе
Учебное пособие о мск 2007 iconТеория чисел. Учебное пособие. 3-е изд. Isbn 978-5-8114-0847-4
Учебное пособие предназначено для студентов университетов и педагогических вузов
Учебное пособие о мск 2007 iconУчебное пособие Составил д-р Леонид Позин
Словарь представляет собой учебное пособие и будет полезен широкому кругу читателей, изучающих иврит
Учебное пособие о мск 2007 iconУчебное пособие
Г82 Противодействие организованной преступности: Учебное пособие для вузов / Под ред. А. И. Гурова, B. C. Овчинского. М.: Инфра-м,...
Учебное пособие о мск 2007 iconУчебное пособие для студентов специальности 080109. 65 «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»
М 43 Международные стандарты аудита: учебное пособие / А. В. Нестеренко, Т. Ю. Бездольная. – 4-е изд., перераб и доп. Ставрополь:,...
Учебное пособие о мск 2007 iconСукачева Т. Г. Математическая логика. Курс лекций. Задачник-практикум...
Учебное пособие предназначено для студентов университетов и педагогических вузов, изучающих математическую логику
Учебное пособие о мск 2007 iconУчебное пособие для учащихся начальной ступени общеобразовательных учреждений
Учебное пособие предназначено для дополнения курса «Основы безопасности жизнедеятельности»
Учебное пособие о мск 2007 iconУчебное пособие Четвертое издание Москва Издательство «Флинта»
Тесты по английскому языку для школьных олимпиад: Учебное пособие. 4-е изд. М.: Флинта: Наука; 200t. 80 с
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
litcey.ru
Главная страница