Измерения с помощью датчиков, преобразователей, сенсоров
Резистивные преобразователи
   Весьма большим классом измерительных преобразователей являются резистивные преобразователи, принцип действия которых основан на преобразовании значения измеряемой величины в изменение сопротивления. Последнее может быть вызвано различными эффектами в преобразующем элементе, например нагреванием или охлаждением, механическим напряжением, воздействием светового потока (как в фотопроводящих преобразовавателях), увлажнением, осушением, механическим перемещением контактной щетки реостата.
   Если через резистивцый материал во время изменения измеряемой величины протекает фиксированный ток, то результатом будет изменение напряжения вдоль материала, которое отражает изменение измеряемой величины.
   Одним из вариантов резистивного преобразователя является потенциометрический преобразователь, в котором изменение измеряемой величины преобразуется в изменение отношения напряжений вследствие изменения положения контактной щетки на резистивном материале, запитываемом от внешнего источника (рис.10). Определенный механический элемент преобразует изменение измеряемой величины в перемещение щетки.

резистивное преобразование
потенциометрическое устройство
мост Уитстона
тензометрическое преобразование
    Преобразователи, датчики, сенсоры - Информационный портал  © 2011 - 2017                          Использование материалов сайта возможно при размещении активной ссылки 
русский / english
   Общие принципы работы измерительных преобразователей (датчиков)
   Измерительный преобразователь преобразует изменение величины. В терминах электроники измерительный преобразователь   ... >>>



   Принципы преобразования измеряемых физических параметров
   В каждом преобразователе, преобразующий элемент основан на определенном физическом принципе, который   >>>
  НОВОСТИ, РЕКЛАМА 
Датчик магнитного поля
Рис.10. Резистивное преобразование, при котором используется потенциометрическое устройство, вызывающее изменение выходного напряжения
Рис.11. Эквивалентная схема потенциометрического устройства,   изображенного на рис.10

   Потенциометр, изображенный на рис. 10, можно представить в виде эквивалентной электрической схемы, как это сделано на рис.11. Его выходное напряжение определяется выражением

                                                                             Vo = V1R2 /( R1 + R2)

где V1 - напряжение на входе.
   Когда прикладываемое на вход прибора напряжение является постоянным и измеряемое значение определяется положением щетки потенциометра, тогда выходное напряжение есть непосредственно функция измеряемой величины.
   В преобразователях могут использоваться потенциометрические устройства (с одним или несколькими сопротивлениями в схеме) либо они сами являются потенциометром. В последнем случае потенциометрический элемент будет переменным. Некоторые преобразователи имеют непроволочные сопротивления, такие, как металлокерамическая подложка или проводящая пластиковая пленка. Встречаются потенциометры, в которых полный димпазон изменений положения щетки равен 270°, в то Время как другие конструкции имеют диапазон в 10 или даже 20 полных оборотов (3600 или 7200°),

Мост Уитстона
   Мост Уитстона образуется путем параллельного соединения двух потенциометрических устройств (рис.12). Его можно использовать для высокоточных измерений сопротивления. Выходное напряжение моста Уитстона


                                                     Vo = V1(R3/(R3 + R4)  -  R1/(R1 + R2).
Рис.12. Комбинация двух потенциометрических делителей,  образующая мост Уитстона            
Рис.13. Тензометрическое преобразование


   При точной установке выходное напряжение моста Уитстона должно быть равно нулю, откуда следует, что

                                                          R3/R4            =              R1/R2   
                                                        1+ R3/R4                      1+ R1/R2
тогда получаем

                                                              R1/R2        =      R3/R4
Датчики, преобразователи. Sensors, transducers
Loading...