Содержание
- 2. Усложнение современного производства, развитие научных исследований в различных направлениях привело к необходимости измерять или контролировать одновременно
- 3. Схемотехника научно-техническое направление, занимающееся проектированием, созданием и отладкой электронных схем и устройств различного назначения
- 4. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ (ИИС)
- 5. Основными функциями ИИС являются: – получение измерительной информации от объекта исследования; – обработка; – представление информации
- 6. Структурная схема ИИС (УОИ – устройство отображения информации)
- 7. Датчики – датчики давления, движения, концентрации, температуры и т.д.- представляют собой первичные преобразователи и схему включения
- 8. Аналоговый мультиплексор – предназначен для выбора каналов, по которым передается информация с датчиков.
- 9. Для современного этапа развития техники характерны следующие ориентировочные стоимостные оценки ИИС: Датчики — 40% общей стоимости
- 10. Россыпь датчиков - примерно $ 20 за все
- 11. Для современного этапа развития техники характерны следующие ориентировочные стоимостные оценки ИИС: Датчики — 40% общей стоимости
- 12. Измерительное преобразование представляет собой отражение размера одной физической величины размером другой физической величины, функционально с ней
- 13. В сложных технических ИИС для обеспечения высокой надежности необходимо применять большое количество датчиков для контроля физических
- 14. Например, в отечественной космической системе «Буран» использовалось около 3000 датчиков 25% — датчики давления, 40% —
- 15. Измерительный преобразователь (ИП) Измерительные преобразователи преобразуют любые физические величины х (электрические, неэлектрические, магнитные) в выходной электрический
- 16. Датчик конструктивно обособленный первичный измерительный преобразователь, от которого поступают сигналы измерительной информации. Датчик может быть вынесен
- 17. В общем случае по виду входных и выходных физических величин ИП можно подразделить на: преобразователи неэлектрических
- 18. Структурная схема простейшей измерительной системы
- 19. Преобразователь - первый элемент измерительной системы - является основным источником электрического сигнала, тогда как остальная часть
- 20. Электрический сигнал это переменная составляющая тока или напряжения, которая несет информацию, связанную со значением измеряемой величины
- 21. В тех случаях, когда измеряемая величина не является активной, необходимо воспользоваться источником возбуждения, который будет оказывать
- 22. Не во всех измерительных системах имеются все шесть подсистем. Подсистемы не обязательно должны следовать в том
- 23. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
- 24. Классификация измерительных преобразователей
- 25. Первичный преобразователь - измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая ве- личина, т.е. первый преобразователь
- 26. Передающий преобразователь - измерительный преобразователь, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации
- 27. Аналоговый преобразователь - измерительный преобразователь, преобразующий одну аналоговую величину (аналоговый измерительный сигнал) в другую аналоговую величину
- 28. Цифровой преобразователь - измерительный преобразователь, преобразующий цифровой измерительный сигнал в другой цифровой измерительный сигнал
- 29. Аналого-цифровой преобразователь - измерительный преобразователь, предназначенный для преобразования аналогового измерительного сигнала в цифровой код
- 30. Цифроаналоговый преобразователь - измерительный преобразователь, предназначенный для преобразования числового кода в аналоговую величину
- 31. Работа измерительных преобразователей протекает в сложных условиях, так как объект измерения - это, как правило, сложный,
- 32. Преобразователи неэлектрических величин в электрические
- 35. Датчики контактного сопротивления Действие основано на зависимости переходного сопротивления контактов от усилия их сжатия
- 36. Реостатным параметрическим датчиком называют переменное сопротивление, движок которого перемещается в соответствии со значением измеряемой неэлектрической величины.
- 38. Принцип действия тензорезистивных датчиков основан на изменении сопротивления материала проводника при его деформации
- 40. Пьезоэлектрические преобразователи — это устройства, использующие пьезоэлектрический эффект в кристаллах, керамике или плёнках и преобразующие механическую
- 41. При прямом пьезоэффекте деформация пьезоэлектрического образца приводит к возникновению электрического напряжения между поверхностями деформируемого твердого тела
- 42. при обратном пьезоэффекте приложение напряжения к телу вызывает его деформацию
- 43. Общая информация
- 48. Схема аналоговой части электрокардиографа
- 49. Общие сведения о датчиках физических величин и измерительных схемах
- 50. Укрупненная классификация датчиков физических величин
- 51. В генераторных датчиках измеряемая величина вызывает генерацию электрического сигнала — тока, напряжения, заряда, частоты и т.
- 52. В параметрических датчиках изменяются параметры электрических, магнитных, оптических цепей — сопротивления, индуктивности, емкости, пропускания (R, L,
- 53. Пассивные датчики позволяют косвенно судить о физической величине путем включения такого датчика в электрическую цепь Такие
- 54. В комбинированных датчиках для получения результата используется целая цепь последовательных преобразований
- 55. Например, датчики давления могут работать по схеме: давление ? деформация мембраны ? изменение сопротивления тензодатчика, закрепленного
- 56. В последнее время в обиход введено понятие интеллектуальные и интегрированные датчики. Такие датчики оснащаются встроенными микропроцессорами,
- 57. Генераторные датчики сигналов 1. Датчики давления
- 58. Датчик напряжения
- 59. Датчик напряжения (Д) представляет собой эквивалентную схему в виде последовательного соединения ЭДС Uc с выходным сопротивлением
- 60. В такой схеме
- 61. Связь между Uc и Uвых является нелинейной и чувствительность датчика зависит от изменения нагрузки
- 62. При Rн >> Rc достигается линеаризация передаточной характеристики* Uc = Uвых
- 63. *Линеаризацией называется замена реальны нелинейных уравнений близкими к ним линейными уравнениями * Передаточная характеристика - это
- 64. Для обеспечения условия линеаризации передаточной характеристики и низкого выходного сопротивления схемы, как правило, используется буфер на
- 65. Во многих случаях измерения сигналов датчиков Uc проходят на фоне большой синфазной составляющей Ес (помехи)* Для
- 66. Дифференциальное подключение ОУ к датчику напряжения
- 67. *Основополагающими в технике являются понятия — противофазные и синфазные помехи. Противофазные помехи Uпф возникают между прямыми
- 68. *Синфазное напряжение вызывает в параллельных прямом и обратном проводе токи одного и того же характера (синфазные
- 69. *Синфазные сигналы– сигналы одинаковой амплитуды и одинаковой фазы одновременно присутствующие на обоих входах
- 70. *Максимальное подавление синфазного сигнала осуществляется с помощью входного дифференциального каскада. Дифференциальные сигналы – сигналы одинаковой амплитуды,
- 71. * Заземление В принципе электрическая цепь вообще не нуждается в заземлении, так как вытекающий из зажима
- 72. * Следует строго различать два понятия — защитное заземление (защитный провод) для защиты людей, животных и
- 73. * Земля и масса, как правило, в одном месте гальванически связаны друг с другом, но между
- 74. *Под массой в схемотехнике понимают общую систему опорного потенциала, по отношению к которой измеряются узловые напряжения
- 75. Дифференциальное подключение Итак, запомним!
- 76. Генераторные датчики сигналов 2. Датчики тока
- 77. Датчик тока
- 78. Датчик тока при анализе заменяется своей эквивалентной схемой в виде параллельного соединения идеального источника тока /с
- 79. В этом случае и передаточная характеристика будет нелинейная
- 80. Линеаризация наступает при выполнении условия RH Но при этом Uвыx ? 0 и замерить сигнал на
- 81. Для того чтобы увеличить амплитуду сигнала на выходе, применяются ОУ в режиме преобразования «ток-напряжение»
- 82. Подключение датчика тока к ОУ коэффициент передачи
- 83. Во многих случаях, для того чтобы увеличить коэффициент передачи без чрезмерного увеличения RОС, в ОС ОУ
- 86. Допустим R1= R2= 10 кОм, R3 = 0,1 кОм, тогда К =106 Ом. Следовательно, включение Т-моста
- 87. Генераторные датчики сигналов 3. Датчики заряда
- 88. Датчик заряда
- 89. В измерительных системах исходят из того, что датчики заряда (например, пьезоэлементы) являются маломощными устройствами, в которых
- 90. Для того чтобы не «подгрузить» такой датчик, его подключают к схеме с очень большим сопротивлением нагрузки
- 91. Выходной сигнал будет пропорционален заряду датчика
- 92. В схеме выходной сигнал зависит от емкости нагрузки. Причем в Сн входит емкость соединительного провода, который
- 93. Естественно, это является недостатком такой схемы. Чтобы избавиться от этого недостатка, применяют схему преобразователя «заряд—напряжение» на
- 95. В такой схеме Ug ? 0 и по переменному току Rвx ? 0 . Источник заряда
- 96. Соответственно, это приводит к тому, что в операционной схеме (/с = /ос) мы имеем
- 97. Заметим, что выходное напряжение схемы не зависит от емкости нагрузки Сн, а коэффициент передачи
- 98. Чтобы не использовать чрезвычайно малые номиналы емкостей, для повышения коэффициента преобразования используют емкостной Т-мост
- 99. Интеграторы тока часто используются для измерения сверхмалых токов в преобразователях «ток - напряжение» Ключ SA в
- 100. Пример: время интегрирования Т = 10 с, Сос =100 пФ, тогда К = 100 ГОм. Таким
- 101. Параметрические датчики сигналов
- 102. В качестве параметрических датчиков наиболее часто используются резистивные датчики: - фоторезисторы, - терморезисторы, - магниторезисторы и
- 103. При подключении резистивных датчиков используются 3 вида цепей: - последовательная цепь - делитель напряжения - мостовые
- 104. Последовательная цепь: датчик Д подключен последовательно с напряжением запитки Е и сопротивлением нагрузки RH
- 105. Делитель напряжения: датчик подключен параллельно нагрузке
- 106. Делитель напряжения Последовательная цепь В этих случаях, как нетрудно показать, имеет место нелинейная связь между Rc
- 107. Делитель напряжения
- 108. Даже если сопротивление нагрузки велико, передаточная характеристика остается нелинейной Как обычно, желательно иметь эту зависимость линейной
- 109. Это возможно - или при работе датчика на малом участке передаточной характеристики - или при запитке
- 110. У делителей напряжения, несмотря на указанные недостатки, есть несколько частных схем, которые широко используются на практике.
- 111. Потенциометрический датчик
- 112. Передаточные характеристики потенциометрической схемы при различных соотношениях RH и R0
- 114. Общим недостатком потенциометрических схем (за исключением схем с симметричной запиткой) является ненулевой выходной сигнал при ε
- 116. Скачать презентацию