Измерительного преобразователя

Все электромеханические преобразователи в зависимости от принципа действия, т.е. от способа преобразования электромагнитной энергии измерительного сигнала в механическую энергию перемещения подвижной части преобразователя, можно дифференцировать на следующие основные группы:

- магнитоэлектрические преобразователи;

- электродинамические преобразователи;

- электромагнитные преобразователи;

- электростатические преобразователи;

- индукционные преобразователи.

Электрооптические дисплеи, в которых используется люминесценция за счет бомбардировки вещества быстрыми электронами, носят название электронно-лучевых трубок. В прошлом их называли катодно-лучевыми, веря в существование такой вещи, как катодные лучи. Новое название является более подходящим. С помощью таких трубок легко получать изображение не только цифр, но диаграмм, кривых и произвольных символов.

 

 Конструкция различных электродов в электронно-лучевой трубке.

 

Электронный луч формируется в ЭЛТ так же, как в ламповом триоде, состоящем из катода, управляющей сетки и анода. Когда катод нагревается нитью накала, самые быстрые электроны вылетают с его поверхности. Их подхватывает электрическое поле, и они с ускорением летят вдоль центральной оси трубки в сторону анода. На управляющей сетке, расположенной между катодом и анодом, поддерживается отрицательное напряжение; с ее помощью регулируется количество электронов, достигающих анода. Когда напряжение на сетке делается более отрицательным, электронный луч становится уже. Система фокусировки проецирует эту небольшую площадку в точку на экране ЭЛТ. Попадая в линзу слева, электронный луч прежде всего сталкивается с выпуклыми эквипотенциальными поверхностями убывающего потенциала, которые оказывают рассеивающее действие на электроны.

а

б

а - электростатическая фокусировка электронного луча;

б - отклонение электронного луча в однородном электрическом поле

Схемы формирования и отклонения электронного луча

 

Затем луч проходит через убывающее вогнутое поле, в котором электроны подвергаются воздействию собирающих сил. Далее следует еще одно выпуклое поле, но теперь уже с нарастающим потенциалом. Это поле также стягивает электронный луч. Наконец, луч проходит сквозь вогнутое поле с увеличивающимся потенциалом, которое снова оказывает на луч рассеивающее действие.

 Флуоресценция и фосфоресценция люминофора в ЭЛТ

 

Экран ЭЛТ покрыт слоем люминофора (ZnS с Си, А1 и другими элементами), атомы которого легко возбуждаются при бомбардировке электронным лучом.По прошествии времени релаксации они испускают свет. (Английское название люминофоров, phosphors, происходит от лат. phosphorus — носитель света. Эти вещества не имеют никакого отношения к химическому элементу фосфору) .

Существует два механизма излучения света люминофором. Во время бомбардировки электронами люминофор быстро достигает определенного уровня излучения. Этот этап называют флуоресценцией. После того как возбуждение прекращается, слой люминофора все еще светится в течение некоторого времени. Об этой фазе послесвечения говорят как о фосфоресценции.

Цвет испускаемого света зависит от химического состава люминофора. Цвет в фазе фосфоресценции, как правило, отличается от цвета в фазе флуоресценции.

 

 

36.Регистрация измерительной информации. Графическая запись. Устроиство и принцип действия перьевого самописца с подвижной катушкой.

Самая важная функция регистрации состоит в том, чтобы служить памятью, так как мы хотим сохранить на некоторое время информацию, полученную при преобразовании.

Информация, получаемая в результате преобразования, может содержаться в объекте измерения в двух формах: активной и пассивной.

Аналоговые электрические сигналы обычно регистрируются при измерениях одним из следующих способов: графическим, магнитным или электронным путем.

Графическая запись представляет собой регистрацию сигнала на бумаге с помощью пера. Магнитная запись измеряемых сигналов осуществляется на способном запоминать магнитном носителе. Электронная регистрация предусматривает запись измеряемого сигнала в полупроводниковую память, как это делается, например, в устройстве для регистрации переходных процессов.

Графическая запись представляет собой электромеханическую регистрацию измеряемого сигнала на бумаге с помощью пишущего пера. Запись можно осуществить:чернилами на обычной бумаге, пишущим узлом, переводящим сигнал в усилие, прикладываемое к бумаге, которая чувствительна к нажиму, тепловым или световым пером на фотобумаге.

Основными достоинствами использования самопишущих приборов (СП) являются:

- экономия времени наблюдателя при длительных измерениях;

- сокращение штата обслуживающего персонала при необходимости измерения большого количества величин;

- исключение субъективных погрешностей благодаря документированной регистрации;

- возможность получения непрерывной функции изменения исследуемой величины во времени или других величин;

- результаты измерений в виде диаграммы удобны для хранения;

- более высокая оперативность автоматической регистрации по сравнению с ручной;

- возможность регистрации в местах, где присутствие человека опасно или невозможно.

СП можно классифицировать по следующим основным признакам:

- в зависимости от количества одновременно регистрируемых величин - на одноканальные и многоканальные приборы;

- в зависимости от способа регистрации - на приборы, производящие запись в виде диаграмм, и приборы, печатающие показания;

- в зависимости от используемого носителя и способа записи на приборы:

- с чернильной записью на бумажной диаграммной ленте,

- с фотографической записью на фотобумаге или фотопленке,

- с электрической,

- фотографической,

- электрохимической,

- термической и другими видами записи на специальных носителях,

- с магнитной записью на магнитной ленте, проволоке и других магнитных носителях.

- в зависимости от структурной схемы - на приборы прямого и уравновешивающего преобразования;

- по роду измеряемого тока - на приборы постоянного и переменного тока;

- по измеряемым величинам - на амперметры, вольтметры, ваттметры и вариометры, частотомеры, фазометры и универсальные СП;

- по классу точности - в основном относятся к группе приборов с классом точности 1,5 (для переносных) и 2,5 (для щитовых);

- по принципу действия - подразделяются на магнитоэлектрические, электромагнитные (поляризованные) и ферродинамические преобразователи.

 

а

б

а - кривизна траектории пера; б - рычажный механизм, позволяющий

устранить кривизну траектории

 

 Перьевой самописец с подвижной катушкой

 

Для минимизации погрешности преобразования необходимо, чтобы и угол отклонения подвижной части преобразователя оставался малым. При этом нельзя слишком сильно увеличивать длину рычага, так как в этом случае трение между пером и бумагой будет создавать слишком большой момент, в результате чего произойдет уменьшение размаха пера.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: