Измерения неэлектрических величин. Типы электроприводов. Электрические изгороди
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
Кафедра тракторов и автомобилей
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства
Содержание
1. Электрические измерения неэлектрических величин. Датчики температуры, уровня, гласности, давления, скорости и др
2. Понятие об электрическом приводе. Типы электроприводов и области их применения
3. Применение ультрафиолетовых излучений в с.х. Устройство и схемы включения ультрафиолетовых облучателей
4. Применение магнитного поля. Электрические изгороди. Электрическая ионизация воздуха в производственных помещениях. Использование электрогидравлического эффекта
5. Понятие о грозозащите
1. Электрические измерения неэлектрических величин. Датчики температуры, уровня, гласности, давления, скорости и др.
Чтобы измерить ту или иную неэлектрическую величину, ее нужно предварительно преобразовать в электрический сигнал. Такое преобразование осуществляется с помощью первичных преобразователей. Упрощенная структурная схема измерительного устройства включает первичный преобразователь, электрическую измерительную цепь, выходное устройство. Измеряемая неэлектрическая величина х поступает на вход первичного преобразователя, в котором преобразуется в электрический сигнал у(х). Этот сигнал преобразуется в измерительной цепи в другой электрический сигнал у и воспринимается выходным устройством. Шкала выходного устройства ?(х) градуируется непосредственно в значениях неэлектрической величины х.
По принципу действия первичные преобразователи делятся на резистивные, электромагнитные, электростатические, тепловые.
Резистивные преобразователи подразделяют на реостатные (рис. 1) и тензочувствительные. Их работа основана на изменении электрического сопротивления в зависимости от перемещения движка 3 по электрическому проводнику 2 (реостатные), намотанному на кольцо 1, или от механической деформации проводника или полупроводника (тензочувствительные).
Резистивные преобразователи применяют для измерения перемещений, а также других величин, которые могут быть преобразованы в линейное или угловое перемещения: давление, усилие, вращающие моменты, уровень жидкостей, ускорения и др.
На рис. 1 и 2 через х обозначена входная неэлектрическая величина (угловое перемещение), у - выходная электрическая величина (сопротивление).
Электромагнитные преобразователи подразделяются на индуктивные, магнитоупругие и индукционные.
Индуктивные преобразователи представляют собой катушку индуктивности 2 с магнитопроводом 1 (рис. 2), параметры которой изменяются под воздействием измеряемой величины х при перемещении якоря 3 (зазор ?) в соответствии с формулой
где s - сечение магнитопровода; w1 - число витков катушки; Э - эквивалентная магнитная проницаемость.
Магнитоупругие преобразователи представляют собой разновидность индуктивных преобразователей с замкнутым магнитопроводом, а индукционные - катушку, в которой наводится эдс при ее перемещении в постоянном магнитном поле.
Электромагнитные преобразователи применяют для измерения скорости, линейного и углового перемещения и других величин, предварительно преобразованных в перемещение.
Электростатические преобразователи подразделяются на емкостные и пьезоэлектрические. У емкостных преобразователей изменяется емкость под действием измеряемой величины. Работа пьезоэлектрических преобразователей основана на возникновении эдс в некоторых кристаллах под действием механических сил. Конструктивное исполнение емкостных преобразователей показано на рис. 3, а. Как известно, емкость С между двумя параллельными проводящими пластинами (подвижной 1 и неподвижной 2) площадью s определяется формулой
С = ?0 ?r S/ ?,
где ? - расстояние между пластинами; ?0 - диэлектрическая постоянная (8,85 *10-12 Ф/м); ?r - относительная диэлектрическая проницаемость среды между пластинами.
Электростатические преобразователи используются при измерении силы, давления, влажности сыпучих веществ, перемещения и количества вещества.
Действие тепловых преобразователей основано на тепловых процессах: нагрев, охлаждение, теплообмен и др. Они подразделяются на терморезйстивные и термоэлектрические. В терморезисторах используются зависимость сопротивления проводника или полупроводника от температуры. Для измерения их сопротивления применяют обычно мостовые схемы.
Действие термоэлектрических преобразователей основано на возникновении эдс при нагреве или охлаждении спая двух разнородных проводников (термопары). Для измерения термо-эдс Е применяют электроизмерительный прибор (милливольтметр). На рис. 3, б показана простейшая схема включения прибора в цепь термопары t. Точка соединения концов термоэлектродов 1 называется рабочим, концом термопары, точки 2 и 2- свободными концами. При измерениях необходимо температуру свободных концов поддерживать одинаковой и неизменной.
Тепловые первичные преобразователи применяют в основном для измерения температуры.
Существуют электрохимические, ионизационные, фотоэлектрические преобразователи и др. Они служат для измерения состава и концентрации растворов и газов, прозрачности жидкостных и газовых см?/p>