Электронные методы производственных измерении


Преимуществом электронных методов измерений является исключительная чувствительность благодаря применению усилителей. Большая чувствительность повышает точность измерений. Однако более важной особенностью электронной измерительной аппаратуры является ее способность к преобразованию производственных величин в электрические.
Электронные лампы в измерительных схемах имеют очень существенные ограничения. Их характеристики зависят от положения и физических условий работы их элементов. Степень вакуума, например, не одинакова даже у отдельных экземпляров ламп одного и того же типа. Характеристики не остаются достоянными в течение всего времени службы лампы. Это делает нежелательным включение электронных ламп в измерительную схему в тех случаях, когда необходимо обеспечить точные результаты.
Чувствительные элементы, или датчики, преобразуют изменения величин, подлежащих измерению, в изменение напряжения или характеристик электрических схем. В свою очередь, изменения характеристик схем могут быть преобразованы в колебания. Для измерения таких колебаний очень часто используется электронная техника.
Производственные величины могут измеряться с помощью калиброванного напряжения, необходимого для нейтрализации. Изменения контролируемых напряжений нейтрализуются сравнением с известным напряжением в чувствительном элементе, преобразователе или датчике.
Измерения температуры электронными методами. Одним из наиболее распространенных преобразователей физической величины в напряжение является термопара. Она используется для измерения температуры. В качестве примера ниже рассмотрены две электронные системы с этим видом измерений.
Термопара образуется спайкой двух различных металлов. К металлам подсоединяются медные провода. Если контакт неоднородных металлов нагревается, то между ними образуется небольшое напряжение. Величина этого напряжения приблизительно пропорциональна температуре. Это свойство используется для измерения температуры. (Говоря более строго, величина напряжения приблизительно пропорциональна разности температур между нагретым и холодным контактами, к которым подсоединены провода термопары). Напряжения, развиваемые при нагревании шести наиболее известных материалов, из которых изготовляются термопары, приведены в табл. 11 при различных температурах спая при условии, что температура проводов от них 0° С.
<!--dle_image_begin:uploads/posts/2012-10/1349035426_774.jpg|-->Электронные методы производственных измерении<!--dle_image_end-->

Так как в термопарах происходит изменение сопротивления спая, то ток через спай при точных измерениях должен быть очень мал.