Цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжих хувиргагчийг параметрийн болон генератор гэж хуваадаг. Параметрийн хувиргагчид гаралтын утга нь цахилгаан хэлхээний параметрийн өсөлт юм ( R, L, M, S), тиймээс тэдгээрийг ашиглах үед нэмэлт тэжээлийн хангамж шаардлагатай.

Генератор хувиргагчид гаралтын хэмжигдэхүүн нь EMF бөгөөд гүйдэл эсвэл цэнэг нь хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүнтэй функциональ хамааралтай байдаг.

Цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжих хувиргагчийг бүтээхдээ тэдгээр нь шугаман хувиргах функцийг олж авахыг хичээдэг. Бодит тохируулгын шинж чанар ба нэрлэсэн шугаман хувиргах функцийн хоорондох ялгаа нь шугаман бус алдааг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжихэд гарсан алдааны үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм. Шугаман бус алдааг багасгах арга замуудын нэг бол хөрвүүлэгчийн оролт, гаралтын утга гэх мэт утгуудыг сонгох явдал бөгөөд тэдгээрийн хамаарал нь шугаман функцтэй илүү ойр байдаг. Жишээлбэл, багтаамжтай хувиргагч ашиглан шугаман шилжилтийг хэмжихэд ялтсуудын хоорондох зай эсвэл тэдгээрийн давхцлын талбай өөрчлөгдөж болно. Энэ тохиолдолд хувиргах функцууд өөр болж хувирдаг. Цоорхой өөрчлөгдөхөд багтаамжийн хөдлөх хавтангийн шилжилтээс хамаарах хамаарал нь үндсэндээ шугаман бус бөгөөд үүнийг гипербол функцээр тодорхойлдог. Гэсэн хэдий ч, хэрэв хөрвүүлэгчийн гаралтын утга болгон бид түүний багтаамжийг биш, харин тодорхой давтамжийн эсэргүүцлийг ашигладаг бол хэмжсэн шилжилт ба заасан багтаамж хоорондоо хамааралтай болно. шугаман хамаарал.

Параметрийн хувиргагчийн шугаман бус алдааг багасгах өөр нэг үр дүнтэй арга бол тэдгээрийн дифференциал бүтэц юм. Аливаа дифференциал хэмжигч нь үнэн хэрэгтээ ижил төстэй хэмжүүрийн хоёр хувиргагч бөгөөд тэдгээрийн гаралтын утгыг хасч, оролтын утга нь эдгээр хувиргагчид эсрэгээр үйлчилдэг.

Бүтцийн схемдифференциал хэмжих хувиргагчтай багажийг Зураг 16.1-д үзүүлэв.

Хэмжсэн утга Xижил төстэй хоёр хэмжих хувиргагч дээр ажилладаг IP1Тэгээд IP2, мөн гаралтын хэмжигдэхүүний утгуудын харгалзах өсөлт 1Тэгээд 2 цагтэсрэг шинж тэмдэгтэй байна. Үүнээс гадна зарим нэг тогтмол анхны утга байдаг x0тоо хэмжээ

эдгээр хөрвүүлэгчдийн оролтууд дээр ихэвчлэн хувиргагчдын дизайны параметрүүдээр тодорхойлогддог. Гаралтын тоо хэмжээ 1Тэгээд 2 цагтхасах ба тэдгээрийн ялгаа 3 EIU (аналог эсвэл дижитал) цахилгаан хэмжих төхөөрөмжөөр хэмждэг.

хувиргагчид гэж үзье IP1Тэгээд IP2нь ижил бөгөөд тэдгээрийн хувиргах функцийг хоёрдахь эрэмбийн алгебрийн олон гишүүнтээр маш нарийн тодорхойлсон. Энэ тохиолдолд утгууд 1Тэгээд 2 цагтхувиргагчдын гаралт дээр (16.1) /14/ гэж бичиж болно.

Хасгасны дараа бид (16.2) /14/ гарна.

Зураг 16.1 - Дифференциалын бүтцийн схем

сурган хүмүүжүүлэгч

Энэ нь үр дүнд хувирах функцийг харуулж байна y 3 \u003d f (x)шугаман болж хувирсан. Учир нь 3-аас хамаарахгүй a 0, дараа нь хэмжих хувиргагчийн системчилсэн нэмэлт алдааг нөхдөг. Үүнээс гадна, нэг хувиргагчтай харьцуулахад мэдрэмж нь бараг хоёр дахин нэмэгддэг. Энэ бүхэн нь практикт дифференциал хэмжилтийн хувиргагчийг өргөнөөр ашиглахыг тодорхойлдог.

Цахилгаан бус хэмжигдэхүүний параметрийн хөрвүүлэгчийн үндсэн төрлүүдийг товч авч үзье.

Параметрийн хувиргагчид гаралтын утга нь цахилгаан хэлхээний параметр (R, L, M, C). Параметрийн хувиргагчийг ашиглах үед нэмэлт тэжээлийн эх үүсвэр шаардлагатай бөгөөд түүний энерги нь хувиргагчийн гаралтын дохиог бүрдүүлэхэд ашиглагддаг.

Реостат хувиргагч. Реостатик хувиргагч нь өөрчлөлт дээр суурилдаг цахилгаан эсэргүүцэлоролтын утгын нөлөөн дор дамжуулагч - шилжилт. Реостат хувиргагч нь хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүний нөлөөн дор сойз (хөдөлгөөнт контакт) хөдөлдөг реостат юм.

Хөрвүүлэгчдийн давуу талууд нь хувиргах өндөр нарийвчлал, мэдэгдэхүйц гаралтын дохио, дизайны харьцангуй хялбар байдлыг олж авах боломжийг агуулдаг. Сул талууд - гулсах контакт байгаа эсэх, харьцангуй том хөдөлгөөн хийх хэрэгцээ, заримдаа хөдлөхөд ихээхэн хүчин чармайлт гаргадаг.

Реостатик хувиргагчийг харьцангуй том шилжилт болон шилжилт хөдөлгөөнд хувиргах боломжтой бусад цахилгаан бус хэмжигдэхүүнүүдийг (хүч, даралт гэх мэт) хувиргахад ашигладаг.

Хэмжилт хэмжигч хувиргагчид(мэдрэгч). Хөрвүүлэгчдийн ажиллагаа нь механик стресс ба хэв гажилтын нөлөөн дор дамжуулагчийн (хагас дамжуулагч) идэвхтэй эсэргүүцлийг өөрчлөхөөс бүрддэг тензорын эффект дээр суурилдаг.

Цагаан будаа. 11-6. Дамжуулагч утсан хувиргагч

Хэрэв утас нь суналт гэх мэт механик ачаалалд өртвөл түүний эсэргүүцэл өөрчлөгдөнө. Утасны эсэргүүцлийн харьцангуй өөрчлөлт , энд S нь хүчдэлийн мэдрэмжийн коэффициент, утасны харьцангуй хэв гажилт юм.

Механик нөлөөлөлд байгаа утасны эсэргүүцлийн өөрчлөлтийг геометрийн хэмжээс (урт, диаметр) болон материалын эсэргүүцлийн өөрчлөлтөөр тайлбарладаг.

Өндөр мэдрэмжтэй байх шаардлагатай тохиолдолд хагас дамжуулагч материалын тууз хэлбэрээр хийсэн суналтын мэдрэмтгий хувиргагчийг ашигладаг. Ийм хөрвүүлэгчийн S коэффициент нь хэдэн зуу хүрдэг. Гэсэн хэдий ч хагас дамжуулагч хөрвүүлэгчдийн шинж чанарыг давтах чадвар муу байна. Одоогийн байдлаар нэгдсэн хагас дамжуулагч тензоометрийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэж, дулааны нөхөн олговрын элементүүдтэй гүүр эсвэл хагас гүүрийг бүрдүүлдэг.

Тэнцвэрийн болон тэнцвэрийн бус гүүрийг омог хэмжигчийг хэмжих хэлхээ болгон ашигладаг. Деформаци болон бусад цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжихэд омог хэмжигч ашигладаг: хүч, даралт, момент.

Температурын мэдрэмтгий хувиргагч(термисторууд). Хөрвүүлэгчийн ажиллах зарчим нь дамжуулагч эсвэл хагас дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамааралд суурилдаг.

Температурыг хэмжихийн тулд хамгийн түгээмэл термисторууд нь цагаан алт эсвэл зэс утсаар хийгдсэн байдаг. Стандарт цагаан алт термисторыг -260-аас +1100 хэм, зэсийг -200-аас +200 хэм хүртэлх температурыг хэмжихэд ашигладаг.

Температурыг хэмжихийн тулд янз бүрийн төрлийн хагас дамжуулагч термисторыг (термистор) ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь илүү мэдрэмтгий байдаг (термистор TCR сөрөг бөгөөд 20 хэмд зэс, цагаан алтны TCR-ээс 10-15 дахин их байдаг) бөгөөд өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг. (1 MΩ хүртэл) маш бага Термисторын сул тал нь хувиргах шинж чанар муу, шугаман бус байдал юм.

Энд R T ба Ro нь T ба To температурт термисторын эсэргүүцэл, To нь үйл ажиллагааны хүрээний анхны температур; B - коэффициент.

Термисторыг -60-аас +120 градусын температурт ашигладаг.

-80-аас +150 хэм хүртэлх температурыг хэмжихийн тулд дулааны диод ба термотранзисторыг ашигладаг бөгөөд үүнд температурын нөлөөн дор байдаг. p-n эсэргүүцэлуулзвар ба уг уулзвар дээрх хүчдэлийн уналт. Эдгээр хувиргагчийг ихэвчлэн гүүрний хэлхээ, хэлхээнд хүчдэл хуваагч хэлбэрээр оруулдаг.

Дулааны диод ба дулааны транзисторын давуу тал нь өндөр мэдрэмжтэй, жижиг хэмжээтэй, бага инерцитэй, өндөр найдвартай, хямд өртөгтэй; Сул талууд - нарийхан температурын хүрээ, статик хувиргах шинж чанаруудын давтагдах чадвар муу.

Электролит хувиргагч. Электролитийн хувиргагч нь электролитийн уусмалын цахилгаан эсэргүүцэл нь түүний концентрацаас хамаарах хамааралд суурилдаг. Тэдгээрийг голчлон уусмалын концентрацийг хэмжихэд ашигладаг.

Индуктив хувиргагчид. Хөрвүүлэгчдийн ажиллах зарчим нь соронзон хэлхээний ороомгийн ороомгийн индукц эсвэл харилцан индукц нь тэдгээрийн соронзон хэлхээний элементүүдийн байрлал, геометрийн хэмжээс, соронзон төлөвөөс хамаарах хамааралд суурилдаг.

Зураг 11-12 Цоорхойтой, хоёр ороомогтой соронзон хэлхээ

Соронзон хэлхээнд байрлах ороомгийн индукц, Zm нь соронзон хэлхээний соронзон эсэргүүцэл; ороомгийн эргэлтийн тоо юм.

Нэг соронзон хэлхээнд байрлах хоёр ороомгийн харилцан индукц, , хаана ба - эхний ба хоёр дахь ороомгийн эргэлтийн тоо. Соронзон эсэргүүцлийг дараах байдлаар тодорхойлно

Хаана - соронзон эсэргүүцлийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг (бид соронзон урсгалын тархалтыг үл тоомсорлодог); - тус тус соронзон хэлхээний i-р хэсгийн урт, хөндлөн огтлолын талбай, харьцангуй соронзон нэвчилт; mo - соронзон тогтмол; d - агаарын завсарын урт; s - соронзон хэлхээний агаарын хэсгийн хөндлөн огтлолын талбай, - соронзон эсэргүүцлийн реактив бүрэлдэхүүн хэсэг; P - эргүүлэг гүйдэл ба гистерезисийн улмаас соронзон хэлхээний эрчим хүчний алдагдал; w - өнцгийн давтамж; Ф - соронзон хэлхээний соронзон урсгал.

Дээрх хамаарлаас харахад индукц ба харилцан индукцийг d урт, соронзон хэлхээний агаарын огтлолын хөндлөн огтлол s, соронзон хэлхээн дэх эрчим хүчний алдагдал болон бусад аргаар өөрчлөх боломжтой.

Бусад шилжилтийн хувиргагчтай харьцуулахад индуктив хувиргагч нь өндөр чадлын гаралтын дохио, үйл ажиллагааны энгийн, найдвартай байдлаараа ялгагдана.

Тэдний сул тал нь судалж буй объектод хувиргагчийн урвуу нөлөө (арматур дахь цахилгаан соронзон нөлөө) ба арматурын инерцийн нөлөөлөл юм. давтамжийн шинж чанартөхөөрөмж.

Конденсатив хувиргагчид. Конденсатор хувиргагч нь конденсаторын цахилгаан багтаамжийн хэмжээс, түүний ялтсуудын харьцангуй байрлал, тэдгээрийн хоорондох орчны нэвтрүүлэх чадвар зэргээс хамаарал дээр суурилдаг.

Хоёр хавтан хавтгай конденсаторын хувьд цахилгаан багтаамж , цахилгаан тогтмол хаана байна; - ялтсуудын хоорондох орчны харьцангуй нэвтрүүлэх чадвар; s нь хавтангийн идэвхтэй хэсэг; d нь ялтсуудын хоорондох зай юм. Хөрвүүлэгчийн мэдрэмж нь зай багасах тусам нэмэгддэг d. Ийм хувиргагчийг жижиг шилжилтийг (1 мм-ээс бага) хэмжихэд ашигладаг.

Хавтануудын жижиг ажлын хөдөлгөөн нь температурын хэлбэлзэлтэй ялтсуудын хоорондох зайг өөрчлөхөд алдаа гардаг. Хөрвүүлэгчийн эд анги, материалын хэмжээсийг сонгосноор энэ алдаа багасна.

Хөрвүүлэгчийг шингэний түвшин, бодисын чийгшил, диэлектрикээр хийсэн бүтээгдэхүүний зузааныг хэмжихэд ашигладаг.

Цагаан будаа. 11-16. Ионжуулалтын хувиргагчийн схем

Иончлолын хувиргагч. Хөрвүүлэгч нь хийн иончлолын үзэгдэл эсвэл ионжуулагч цацрагийн нөлөөн дор зарим бодисын гэрэлтэлт дээр суурилдаг.

Хэрэв хий агуулсан камерыг жишээлбэл, b-туяагаар цацруулж байвал электродуудын хооронд. цахилгаан хэлхээ(Зураг 11-16), гүйдэл урсах болно. Энэ гүйдэл нь электродуудад үйлчлэх хүчдэл, хийн орчны нягт ба найрлага, камер ба электродын хэмжээ, ионжуулагч цацрагийн шинж чанар, эрчмээс хамаарна. Эдгээр хамаарлыг янз бүрийн цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжихэд ашигладаг: хийн орчны нягт ба найрлага, эд ангиудын геометрийн хэмжээс.

Ионжуулагч бодисын хувьд цацраг идэвхт бодисын a-, b-, g-туяаг ашигладаг бөгөөд бага давтамжтайгаар - рентген туяа, нейтрон цацрагийг ашигладаг.

Ионжуулагч цацрагийг ашигладаг төхөөрөмжүүдийн гол давуу тал нь контактгүй хэмжилт хийх боломж бөгөөд энэ нь жишээлбэл түрэмгий эсвэл тэсрэх аюултай орчинд, түүнчлэн өндөр даралт эсвэл өндөр температурт хэмжилт хийх үед маш чухал юм. Эдгээр төхөөрөмжийн гол сул тал бол цацрагийн эх үүсвэрийн өндөр идэвхжилтэй үед биологийн хамгаалалтыг ашиглах хэрэгцээ юм.

Беларусь улсын Боловсролын яам

боловсролын байгууллага

"Беларусийн улсын их сургууль

мэдээлэл зүй ба радио электроник"

Хэмжил зүй, стандартчиллын газар

Параметр хэмжих хувиргагчид

Лабораторийн ажлын удирдамж Е.5Б

54 01 01 - 02 мэргэжлийн оюутнуудад зориулсан

"Хэмжил зүй, стандартчилал, баталгаажуулалт"

боловсролын бүх хэлбэр

UDC 621.317.7 + 006.91 (075.8)

BBC 30.10.73

Эмхэтгэсэн: V.T. Ревин, Л.Э. Батайл

Удирдамжид ажлын зорилго, онолын товч мэдээлэл, лабораторийн зохион байгуулалтын тодорхойлолт, лабораторийн даалгавар, ажлыг гүйцэтгэх журам, тайланг хэлбэржүүлэх заавар, Хяналтын асуултуудоюутнуудын мэдлэгийг шалгах. Параметр хэмжих хувиргагчийн үндсэн төрлүүд (реостатик, индуктив ба багтаамж), тэдгээрийн үндсэн шинж чанар, хэмжих хэлхээнд оруулах схемийг авч үзсэн болно. Лабораторийн ажил гүйцэтгэх нь хэмжилтийн хувиргагчийн хэмжилзүйн үндсэн шинж чанарыг (хувиргах функц, мэдрэмж, үндсэн алдаа, мэдрэмжийг тодорхойлох алдаа) тодорхойлох, түүнчлэн хэмжих хувиргагч ашиглан цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжих техникийг эзэмших, утгыг тодорхойлох алдааг олох явдал юм. цахилгаан бус хэмжигдэхүүнүүдийн .

UDC 621.317.7 + 006.91 (075.8)

BBC 30.10 73

1 Ажлын зорилго

1.1 Цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг реостатик, багтаамж, индуктив хэмжигч хувиргагчийн ажиллах зарчим, хийц, үндсэн шинж чанарыг судлах.

1.2 Реостат, багтаамж, индуктив хэмжих хувиргагч ашиглан цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжих аргачлалын судалгаа.

1.3 Хэмжих хөрвүүлэгчийн үндсэн шинж чанаруудын практик тодорхойлолт, тэдгээрийн тусламжтайгаар шугаман болон өнцгийн шилжилтийг хэмжих.

2 Онолын товч мэдээлэл

Орчин үеийн хэмжилтийн онцлог нь олон тооны физик хэмжигдэхүүнүүдийн утгыг тодорхойлох хэрэгцээ бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь цахилгаан бус хэмжигдэхүүн юм. Цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжихийн тулд хэд хэдэн чухал давуу талтай тул цахилгаан хэмжих хэрэгслийг өргөн ашигладаг. Үүнд хэмжилтийн өндөр нарийвчлал, хэмжих хэрэгслийн өндөр мэдрэмж, хурд, алсын зайнаас хэмжилт хийх боломж, хэмжилтийн мэдээллийг автоматаар хөрвүүлэх, хэмжилтийн үйл явцыг автоматаар хянах гэх мэт орно. Цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжих зориулалттай цахилгаан хэмжих хэрэгслийн нэг онцлог шинж чанар нь цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг цахилгаан болгон хувиргах анхдагч хэмжих хөрвүүлэгчийг заавал байлгах явдал юм.

Анхдагч хэмжих хувиргагч нь гаралтын цахилгаан хэмжигдэхүүн Y ба оролтын цахилгаан бус X хэмжигдэхүүний хооронд хоёрдмол утгагүй функциональ хамаарлыг тогтооно. Ю= е(X).

Гаралтын дохионы төрлөөс хамааран анхдагч хэмжих хувиргагчийг хуваана параметр ба генератор.

IN параметрийнХөрвүүлэгчийг хэмжихдээ гаралтын хэмжигдэхүүн нь цахилгаан хэлхээний параметр юм: эсэргүүцэл R, ороомгийн L, харилцан индукц M эсвэл багтаамж C. Параметрийн хувиргагчийг ашиглах үед нэмэлт тэжээлийн эх үүсвэр үргэлж шаардлагатай байдаг бөгөөд түүний энерги нь гаралтын дохиог үүсгэхэд зарцуулагддаг. хувиргагчийн.

IN үүсгэж байнаХэмжих хувиргагчийн гаралтын хэмжигдэхүүн нь EMF, гүйдэл, хүчдэл эсвэл цэнэг юм. Генераторын хувиргагчийг ашиглах үед нэмэлт тэжээлийн хангамжийг зөвхөн хүлээн авсан дохиог нэмэгдүүлэхэд ашигладаг.

Ашиглалтын зарчмын дагуу параметрийн хэмжилтийн хувиргагчийг реостатик, омог мэдрэмтгий (мэдрэмжийн эсэргүүцэл), дулааны мэдрэмтгий (термистор, термистор), багтаамж, индуктив, иончлол гэж хуваадаг.

Хэмжих хувиргагч Y-ийн гаралтын утгын X оролтын утгаас хамаарал нь илэрхийллээр тодорхойлогддог. Ю = е (X), дуудсан хувиргах функц.Ихэнхдээ хөрвүүлэгчийн гаралтын утга Юзөвхөн оролтын хэмжсэн утгаас хамаардаггүй X, гэхдээ бас зарим гадаад хүчин зүйл дээр З. Тиймээс ерөнхий утгаараа хувиргах функцийг функциональ хамаарлаар илэрхийлж болно. Ю = е (X, З).

Цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжих хувиргагчийг боловсруулахдаа шугаман хувиргах функцийг олж авахыг хичээдэг. Шугаман хувиргах функцийг тайлбарлахын тулд хоёр параметрийг зааж өгөхөд хангалттай: гаралтын утгын Y 0 (тэг түвшин), тэг буюу X оролтын утгын өөр анхны утгатай харгалзах, налууг тодорхойлдог параметр S. хувиргах функцийн тухай.

Энэ тохиолдолд хувиргах функцийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

Хувиргах функцийн налууг тодорхойлдог S параметрийг хөрвүүлэгчийн мэдрэмж гэж нэрлэдэг. Хөрвүүлэгчийн мэдрэмжхэмжилтийн хувиргагч ΔY гаралтын утгын өөрчлөлтийг түүнийг үүсгэсэн оролтын утгын ΔX өөрчлөлттэй харьцуулсан харьцаа юм.

. (2)

Хөрвүүлэгчийн мэдрэмж нь хэмжээстэй хэмжигдэхүүн бөгөөд хэмжээ нь оролтын болон гаралтын хэмжигдэхүүний шинж чанараас хамаардаг. Жишээлбэл, реостатын хувиргагчийн хувьд мэдрэмжийн хэмжээ нь Ом/мм, дулаан цахилгаан хувиргагчийн хувьд - мВ/К, фотоэлементийн хувьд - мкА/лм, хөдөлгүүрийн хувьд - эргэлт/(sV) эсвэл Гц/В хэмжээтэй байна. , гальванометрийн хувьд - мм/μА гэх мэт.

Хэмжих хувиргагчийг зохион бүтээх, ашиглахад хамгийн чухал асуудал бол түүний мэдрэмжийн тогтвортой байдлыг хангах явдал юм. Мэдрэмж нь X оролтын хувьсагчийн утгуудаас аль болох бага хамааралтай байх ёстой (энэ тохиолдолд хувиргах функц нь шугаман байна), X-ийн өөрчлөлтийн хурд, хөрвүүлэгчийн ажиллах хугацаа, түүнчлэн тухайн объектыг бус харин хүрээлэн буй орчныг тодорхойлдог бусад физик хэмжигдэхүүний нөлөөлөл (ийм хэмжигдэхүүнийг гэж нэрлэдэг) нөлөөлөх). Шугаман бус хувиргах функцтэй бол мэдрэмж нь оролтын хувьсагчийн утгуудаас хамаарна. С = С(X) .

Хэмжих хувиргагч ашиглан хөрвүүлсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүний утгын хүрээ нь нэг талаас хөрвүүлэх хязгаар, нөгөө талаас мэдрэмжийн босго зэргээр хязгаарлагддаг.

Хөрвүүлэх хязгаархувиргагч нь хувиргагчийг гэмтээх, хувиргах функцийг гажуудуулахгүйгээр хүлээн авах боломжтой оролтын хэмжигдэхүүний хамгийн их утга юм.

Мэдрэмжийн босго- энэ нь хөрвүүлэгчийн гаралтын утгын мэдэгдэхүйц өөрчлөлтийг үүсгэж болох оролтын хувьсагчийн утгын хамгийн бага өөрчлөлт юм.

Харьцаа Ю = е(X)хувиргагчдын ажлын үндсэн суурь физик хуулиудыг онолын ерөнхий хэлбэрээр илэрхийлдэг. Практикт хөрвүүлэгчийн шалгалт тохируулгын үр дүнд хувиргах функцийг тоон хэлбэрээр туршилтаар тодорхойлдог. Энэ тохиолдолд яг тодорхой X утгуудын цувралын хувьд Y-ийн харгалзах утгуудыг хэмжинэ. , Энэ нь танд тохируулгын муруй үүсгэх боломжийг олгодог (Зураг 1, А). Хэмжилтийн үр дүнд олж авсан цахилгаан хэмжигдэхүүний Y утгын дагуу баригдсан шалгалт тохируулгын муруйг ашиглан хүссэн X цахилгаан бус хэмжигдэхүүний харгалзах утгыг олох боломжтой (Зураг 1, б).

А- X ба Y-ийн хэмжсэн утгын дагуу тохируулгын муруй байгуулах;

б оролтын X утгыг тодорхойлох шалгалт тохируулгын муруйг ашиглах

Зураг 1 - Хэмжих хувиргагчийн тохируулгын шинж чанар

Аливаа хэмжих хувиргагчийн хамгийн чухал шинж чанар нь түүний үндсэн алдаа, энэ нь үйл ажиллагааны зарчим, хөрвүүлэгчийн дизайн эсвэл түүний үйлдвэрлэлийн технологийн төгс бус байдлаас үүдэлтэй бөгөөд нөлөөлөх хэмжигдэхүүний хэвийн утгуудад эсвэл тэдгээр нь хэвийн утгын хүрээнд байх үед илэрдэг.

Хэмжилтийн хувиргагчийн үндсэн алдаа нь хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсэгтэй байж болно, үүнд:

Өөрчлөлтийн функцийг тодорхойлсон үлгэр жишээ хэмжих хэрэгслийн алдаа;

Бодит тохируулгын шинж чанар ба нэрлэсэн хувиргах функцийн ялгаа; хувиргах функцийн ойролцоо (хүснэгт, график, аналитик) илэрхийлэл;

Хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүнүүдтэй хувиргах функцийн бүрэн бус давхцал (хувиргах функцийн гистерезис);

Хэмжилтийн хувиргагчийн шинж чанаруудын бүрэн бус давтагдах чадвар (ихэнхдээ мэдрэмж).

Ижил төрлийн хэд хэдэн хувиргагчийг тохируулах үед тэдгээрийн шинж чанар нь тодорхой зурвасыг эзэлдэг бие биенээсээ арай өөр байдаг. Тиймээс хэмжилтийн хувиргагчийн паспорт дээр зарим дундаж үзүүлэлтүүдийг өгсөн болно нэрлэсэн. Хөрвүүлэгчийн нэрлэсэн (паспорт) болон бодит шинж чанаруудын хоорондох ялгаа нь түүний алдаа гэж тооцогддог.

Хэмжих хувиргагчийн шалгалт тохируулга (бодит хувиргах функцийг тодорхойлох) нь цахилгаан болон цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжих хэрэгслийг ашиглан гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, 2-р зурагт реостат хувиргагчийг тохируулах тохиргооны блок диаграммыг үзүүлэв. Шугаман шилжилтийг (цахилгаан бус хэмжигдэхүүн) хэмжих хэрэгсэл болгон захирагчийг ашигладаг бөгөөд L, C, R E7-8 тоон тоолуурыг цахилгаан хэмжигдэхүүн - идэвхтэй эсэргүүцлийг хэмжих хэрэгсэл болгон ашигладаг.

Зураг 2 - Реостат хувиргагчийг тохируулах суурилуулалтын бүтцийн схем

Хөрвүүлэгчийн тохируулгын процесс дараах байдалтай байна. Хөдөлгөөний механизмын тусламжтайгаар реостатик хөрвүүлэгчийн хөдлөх контактыг (хөдөлгүүр) хэмжүүрийн хуваарийн дижитал тэмдэглэгээнд дараалан тохируулж, тэмдэглэгээ бүрт хувиргагчийн идэвхтэй эсэргүүцлийг E7-8 төхөөрөмж ашиглан хэмждэг. . Шугаман шилжилт ба идэвхтэй эсэргүүцлийн хэмжсэн утгыг шалгалт тохируулгын хүснэгт 1-д оруулсан болно.

Хүснэгт 1

Энэ тохиолдолд бид хүснэгт хэлбэрээр өгөгдсөн хэмжих хувиргагчийг хувиргах функцийг олж авна. Хувиргах функцийн график дүрслэлийг авахын тулд та Зураг 1-т үзүүлсэн зөвлөмжийг ашиглах ёстой. А.

Гэсэн хэдий ч шугаман шилжилт ба идэвхтэй эсэргүүцлийг хэмжих нь ашигласан хэмжих хэрэгслийн багажийн алдааны улмаас алдаатай хийгдсэн гэдгийг санах нь зүйтэй. Үүнтэй холбогдуулан хувиргах функцийн тодорхойлолтыг мөн зарим алдаатай хийсэн (Зураг 3).

Зураг 3 - Хувиргах функцийг тодорхойлоход гарсан алдаа

Хөрвүүлэгчийн мэдрэмжээс хойш С, хувиргах функцийн налуугаар өгөгдсөн бол (2) томъёогоор тодорхойлогдоно, дараа нь хөрвүүлэгчийн мэдрэмжийг тодорхойлох алдааны тооцоо Δ С шууд бус хэмжилтийн үр дүнгийн алдааг тооцоолох алгоритмын үндсэн дээр хийгдэх ёстой. Ерөнхийдөө тооцоолох томъёо Δ Сдараах байдлаар:

Хаана
,

Δ y 1 Тэгээд Δ y 2 - y 1 ба y 2 гаралтын утгыг тодорхойлоход гарсан алдаа;

Δ x 1 Тэгээд Δ x 2 – оролтын утгыг тодорхойлоход гарсан алдаа x 1 ба x 2 .

Үйл ажиллагааны зарчим, дизайн, үйлдвэрлэлийн технологийн төгс бус байдлаас шалтгаалан хэмжих хувиргагчийн нэмэлт алдаа нь нөлөөлөх хэмжигдэхүүнүүд хэвийн хэмжээнээс хазайсан үед гарч ирдэг.

Дээр дурдсан шинж чанаруудаас гадна цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг цахилгаан болгон хэмжих хөрвүүлэгч нь гаралтын дохионы өөрчлөлт, гаралтын эсэргүүцэл, динамик шинж чанаруудаар тодорхойлогддог. Хамгийн чухал техникийн шинж чанарууд нь: хэмжээ, жин, механик, дулааны, цахилгаан болон бусад хэт ачаалалд тэсвэртэй байдал, найдвартай байдал, суурилуулалт, засвар үйлчилгээний хялбар байдал, тэсрэлтийн аюулгүй байдал, үйлдвэрлэлийн өртөг гэх мэт. .

Хэмжих хувиргагчид өөр өөр байдаг дохио хувиргах зарчмын дагуу.

Хэзээ аналог шууд хувиргах (Зураг 4) хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүн X нь анхдагч хэмжилтийн хувиргагч (PMT) оролт руу тэжээгддэг. Хөрвүүлэгчийн гаралтын цахилгаан утгыг Y цахилгаан хэмжих төхөөрөмж (EIM) хэмждэг бөгөөд энэ нь хэмжих хувиргагч ба заагч төхөөрөмж орно.

Зураг 4 - Хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг аналог шууд хувиргах төхөөрөмжийн блок диаграмм

Гаралтын хэмжигдэхүүний төрөл, төхөөрөмжид тавигдах шаардлагаас хамааран цахилгаан хэмжих хэрэгсэл нь янз бүрийн түвшний нарийн төвөгтэй байж болно. Нэг тохиолдолд энэ нь соронзон цахилгаан милливольтметр, нөгөө нь тоон хэмжих төхөөрөмж юм. Ихэвчлэн EIP заагч төхөөрөмжийн масштабыг хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүний нэгжээр ангилдаг. Хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг дахин дахин хөрвүүлж, түүний хэмжилтийн хязгаарыг PIP хувиргалтын хязгаартай тааруулж, PIP-д илүү тохиромжтой оролтын үйлдлийг олж авах боломжтой. Ийм хувиргалтыг хийхийн тулд төхөөрөмж рүү оруулна уу урьдчилсан байдлаарбиецахилгаан бус утгыг цахилгаан бус болгон хувиргагч.

Шууд хувиргах төхөөрөмжид олон тооны завсрын хөрвүүлэгчтэй бол нийт алдаа ихээхэн нэмэгддэг. Алдааг багасгахын тулд ашиглана уу ялгаххэмжих хувиргагч,Шууд хувиргах төхөөрөмжтэй харьцуулахад нэмэлт алдаа бага, шугаман бус хувиргах функц бага, мэдрэмж өндөртэй.

Дифференциал хэмжих хувиргагч (DIP) бүхий төхөөрөмжийн блок диаграммыг 5-р зурагт үзүүлэв. Хөрвүүлэгч нь хоёр гаралт, хоёр хувиргах суваг (P1 ба P2) ба VU хасагчтай DZ дифференциал холбоосыг агуулдаг. Оролтын хэмжсэн утга x нь анхны утга x 0-ээс утга (x 0 + Δx) болж өөрчлөгдөхөд зайнаас тандан судлах гаралт дээрх x 1 ба x 2 гаралтын утгууд нь өөр өөр тэмдэг бүхий өсөлтийг хүлээн авдаг. Тэдгээрийг P1 ба P2 болгон хөрвүүлсний дараа y 1 ба y 2 хөрвүүлэгчийн гаралтын утгыг хасна. Үүний үр дүнд МИ-ийн хэмжих механизмд нийлүүлсэн DIP (y = y 1 -y 2) гаралтын утга нь зөвхөн хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүний Δx өсөлттэй пропорциональ байна.

Зураг 5 - Хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг дифференциал хувиргах төхөөрөмжийн блок диаграмм

Цахилгаан хэрэгсэлд нөхөн олговор (тэнцвэржүүлэх) зарчимд суурилсан өөрчлөлттэйХөрвүүлэгчийн АНУ-ыг харьцуулах төхөөрөмжид харьцуулалт явагдана хэмжигдэхүйцхэмжээ, түүнд нэгэн төрлийн өөрчлөгдөх боломжтой UOS санал хүсэлтийн зангилааны үүсгэсэн утга (Зураг 6) утгуудыг бүрэн тэнцвэржүүлэх хүртэл харьцуулна. Зангилаа шиг санал хүсэлтурвуу хувиргагчийг цахилгаан хэмжигдэхүүнийг цахилгаан бус болгон хувиргадаг (жишээлбэл, улайсдаг чийдэн, цахилгаан механик хувиргагч гэх мэт) ашигладаг.

Зураг 6 - Нөхөн олговрын хэмжих хувиргагч бүхий төхөөрөмжийн блок диаграмм

Шууд хувиргах төхөөрөмжтэй харьцуулахад нөхөн олговрын харьцуулах төхөөрөмжүүд нь илүү нарийвчлалтай, хурдан хариу үйлдэл үзүүлж, судалгааны объектоос бага эрчим хүч зарцуулдаг.

Цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжих цахилгаан хэрэгсэл нь аналог болон дижитал байж болно.

Реостат хувиргагч

Реостатик хувиргагч нь оролтын утга - шугаман эсвэл өнцгийн шилжилтийн нөлөөн дор дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцлийн өөрчлөлт дээр суурилдаг. Реостат хувиргагч нь хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүний нөлөөн дор шугаман эсвэл өнцгийн хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг реостат (утас ороомог бүхий хүрээ) юм. Реостатик хувиргагчийн зарим загваруудын бүдүүвч дүрслэлийг Зураг 6-д үзүүлэв. а-в.Хөрвүүлэгчийн хэмжээсийг хэмжсэн шилжилтийн хязгаарлагдмал утга, ороомгийн эсэргүүцэл, ороомогт тархсан цахилгаан эрчим хүчээр тодорхойлно. Шугаман бус хувиргах функцийг авахын тулд функциональ реостат хувиргагчийг ашигладаг. Хөрвүүлэгчийн хүрээний профайл хийх замаар хувиргах функцийн хүссэн хэлбэрийг олж авна (Зураг 6, В).

Реостатик хөрвүүлэгчдийн хувьд үсрэлт дэх эсэргүүцэл нь нэг эргэлтийн эсэргүүцэлтэй тэнцүү байдаг тул статик хувиргах шинж чанар нь шаталсан шинж чанартай байдаг. Энэ нь харгалзах алдааны харагдах байдлыг үүсгэдэг бөгөөд хамгийн их утгыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

, (4)

Энд R нь нэг эргэлтийн хамгийн их эсэргүүцэл;

R нь хувиргагчийн эсэргүүцэл юм.

IN реохордХөдөлгөөнт контакт нь утасны тэнхлэгийн дагуу гулсдаг хөрвүүлэгчид энэ алдаанаас зайлсхийх боломжтой.

Реостатик хувиргагчийг хэмжих хэлхээнд тэнцвэртэй ба тэнцвэргүй гүүр, хүчдэл хуваагч гэх мэт хэлбэрээр оруулдаг.

Зураг 7 - Реостатик хэмжих хувиргагч

Реостатик хувиргагчийн гол сул тал нь гулсах контакттай байх, харьцангуй том хөдөлгөөн хийх хэрэгцээ, заримдаа хөдлөхөд ихээхэн хүчин чармайлт гаргах явдал юм. Давуу талууд нь дизайны энгийн байдал, гаралтын дохионы мэдэгдэхүйц түвшнийг олж авах чадвартай байдаг.

Реостатик хувиргагчийг харьцангуй том шугаман болон өнцгийн шилжилт, түүнчлэн шилжилт (хүч, даралт гэх мэт) болгон хувиргах цахилгаан бус бусад хэмжигдэхүүнүүдийг хэмжихэд ашигладаг.

Индуктив хувиргагчид

Индуктив хөрвүүлэгчийн ажиллах зарчим нь соронзон хэлхээний ороомгийн дотоод буюу харилцан индукц нь соронзон хэлхээний элементүүдийн харьцангуй байрлал, геометрийн хэмжээс, соронзон эсэргүүцэл зэргээс хамаарах хамааралд суурилдаг. Цахилгааны инженерээс индуктив гэдгийг мэддэг Л Соронзон цөм (соронзон хэлхээ) дээр байрлах ороомогыг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

, (5)

энд Z M ​​ соронзон хэлхээний соронзон эсэргүүцэл;

w- ороомгийн эргэлтийн тоо.

Харилцан индукц М соронзон эсэргүүцэлтэй нэг соронзон хэлхээнд байрлах хоёр ороомог З М, гэж тодорхойлсон

, (6)

Хаана w 1 Тэгээд w 2  эхний ба хоёр дахь ороомгийн эргэлтийн тоо.

Соронзон эсэргүүцлийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

, ` (7)

Хаана	 соронзон эсэргүүцлийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг;
l i , S i ,  i	 тус тус соронзон хэлхээний i-р хэсгийн урт, хөндлөн огтлолын талбай, харьцангуй соронзон нэвчилт;
	 соронзон тогтмол;
	 соронзон хэлхээний агаарын хэсгийн урт ба хөндлөн огтлолын талбай;
	 соронзон эсэргүүцлийн реактив бүрэлдэхүүн хэсэг;
	 эргүүлэг гүйдэл ба гистерезисийн улмаас соронзон хэлхээнд эрчим хүчний алдагдал;
	- өнцгийн давтамж;
	- соронзон хэлхээний соронзон урсгал.

Дээрх хамаарлаас харахад соронзон хэлхээний агаарын хэсгийн урт δ буюу хөндлөн огтлолын S, соронзон хэлхээний P чадлын алдагдал гэх мэтийг өөрчлөх замаар индукц ба харилцан индукцийг өөрчилж болно.

Зураг 8-д янз бүрийн төрлийн индуктив хувиргагчийг бүдүүвчээр харуулав. Харилцан индукцийн өөрчлөлтийг, жишээлбэл, хөдлөх цөм (арматур) 1-ийг суурин цөм 2-той харьцуулахад хөдөлгөж, соронзон бус металл хавтанг 3 агаарын завсарт оруулах замаар хүрч болно (Зураг 8). А).

Зураг 8 - Индуктив хэмжих хувиргагч

Хувьсах агаарын зайны урттай индуктив хувиргагч  (Зураг 8, б) шугаман бус хамаарлаар тодорхойлогддог Л = е ( ). Ийм хөрвүүлэгч нь өндөр мэдрэмжтэй бөгөөд ихэвчлэн соронзон хэлхээний арматурыг 0.01-ээс 5 мм-ийн хооронд шилжүүлэхэд ашиглагддаг.

Мэдрэмж нь мэдэгдэхүйц бага боловч хувиргах функцийн шугаман хамаарал Л = е(С) хувьсах агаарын цоорхойтой хөрвүүлэгчид өөр өөр байна (Зураг 8, В). Ийм хувиргагчийг 10-15 мм хүртэлх шилжилтийг хэмжихэд ашигладаг.

Индуктив дифференциал хөрвүүлэгчийг өргөн ашигладаг (Зураг 8, Г), хөдлөх арматурыг ороомогтой хоёр тогтмол судлын хооронд байрлуулна. Арматурыг хэмжсэн утгын нөлөөн дор хөдөлгөхөд урт нь нэгэн зэрэг, өөр өөр шинж тэмдгээр өөрчлөгддөг. δ 1 Тэгээд δ 2 хөрвүүлэгчийн агаарын цоорхой, нэг ороомгийн индукц нэмэгдэж, нөгөө нь буурах болно. Дифференциал хөрвүүлэгчийг гүүр хэмжих хэлхээтэй хослуулан ашигладаг. Дифференциал бус хувиргагчтай харьцуулахад өндөр мэдрэмжтэй, хувиргах функцийн шугаман бус байдал бага, гадны хүчин зүйлийн нөлөөлөл багатай байдаг.

Харьцангуй том шилжилтийг (50 - 100 мм хүртэл) хөрвүүлэхийн тулд нээлттэй соронзон хэлхээ бүхий трансформаторын хөрвүүлэгчийг ашигладаг (Зураг 8, г).

Хэрэв хөрвүүлэгчийн ферросоронзон цөм нь F хүчээр механик нөлөөлөлд өртвөл үндсэн материалын соронзон нэвчилт өөрчлөгдсөний улмаас хэлхээний соронзон эсэргүүцэл өөрчлөгдөх бөгөөд энэ нь L индукцийг өөрчлөхөд хүргэдэг. ба ороомгийн харилцан индукц М. Соронзон уян хувиргагчийн ажиллах зарчим нь энэ хамаарал дээр суурилдаг (Зураг 8, д).

Индуктив хувиргагчийг шугаман болон өнцгийн шилжилт, түүнчлэн шилжилт хөдөлгөөнд хувиргах цахилгаан бус хэмжигдэхүүнүүдийг (хүч, даралт, эргүүлэх момент гэх мэт) хэмжихэд ашигладаг. Хөрвүүлэгчийн загварыг хэмжсэн шилжилтийн хүрээгээр тодорхойлно. Хөрвүүлэгчийн хэмжээсийг шаардлагатай гаралтын дохионы хүч дээр үндэслэн сонгоно.

Индуктив хувиргагч, гүүр (тэнцвэрт ба тэнцвэрт бус) ба генераторын хэмжих хэлхээ, түүнчлэн хэлхээний гаралтын параметрийг хэмжихийн тулд хувиргах функцийн том эгц байдлаас шалтгаалан хамгийн их мэдрэмжтэй байдаг резонансын хэлхээг ашиглан.

Бусад шилжилтийн хувиргагчтай харьцуулахад индуктив хувиргагч нь өндөр чадлын гаралтын дохио, үйл ажиллагааны энгийн, найдвартай байдлаараа ялгагдана.

Тэдний гол сул талууд нь: судалж буй объектод урвуу нөлөө үзүүлэх (арматурт цахилгаан соронзон нөлөөлөл) болон төхөөрөмжийн давтамжийн шинж чанарт арматурын инерцийн нөлөөлөл юм.

Конденсатив хувиргагчид

Хэмжих багтаамжийн хувиргагчийн ажиллах зарчим нь конденсаторын цахилгаан багтаамж нь хэмжээс, түүний ялтсуудын харьцангуй байрлал, тэдгээрийн хоорондох орчны нэвтрүүлэх чадвараас хамаарна.

Хоёр хавтан бүхий хавтгай конденсаторын цахилгаан багтаамжийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

, (8)

Энэ илэрхийллээс хамаарлыг ашиглах үндсэн дээр багтаамжтай хувиргагчийг барьж болно гэдгийг харж болно C =е( ), C =е(С) эсвэл C = е( ).

9-р зурагт янз бүрийн багтаамжтай хувиргагчийн загварыг бүдүүвчээр харуулав.

Зураг 9 - багтаамжийн хэмжих хувиргагч

9-р зураг дээрх хөрвүүлэгч, Аконденсатор бөгөөд нэг хавтан нь тогтсон хавтантай харьцуулахад хэмжсэн цахилгаан бус X хэмжигдэхүүний нөлөөн дор хөдөлдөг. Хараат байдлыг ашиглан хөрвүүлэгчийн статик шинж чанар C =е( ) шугаман бус байна. Хөрвүүлэгчийн мэдрэмж нь ялтсуудын хоорондох зай багасах тусам нэмэгддэг . Ийм хувиргагчийг жижиг шилжилтийг (1 мм-ээс бага) хэмжихэд ашигладаг.

Дифференциал багтаамжийн хувиргагчийг бас ашигладаг (Зураг 9, б), нэг хөдлөх ба хоёр суурин хавтантай. Хэмжсэн X утгын нөлөөн дор эдгээр хөрвүүлэгчид C1 ба C2 багтаамжийг нэгэн зэрэг өөрчилдөг.

Зураг 9, Вхамаарлыг ашигладаг ялтсуудын хувьсах идэвхтэй талбай бүхий дифференциал багтаамж хувиргагчийг харуулж байна. C =е(С) . Ийм загвартай хувиргагчийг харьцангуй том шилжилтийг хэмжихэд ашигладаг. Эдгээр хувиргагчид хавтангийн профайл хийх замаар шаардлагатай хувиргах шинж чанарыг хялбархан олж авч болно.

Хамаарал хувиргагчид C =е( ) шингэний түвшин, бодисын чийгшил, диэлектрикээр хийсэн бүтээгдэхүүний зузаан гэх мэтийг хэмжихэд ашигладаг. Жишээ болгон 9-р зурагт, Гбагтаамжийн түвшний хэмжүүрийн хувиргагчийн төхөөрөмжийг өгсөн болно. Сав руу буулгасан электродуудын хоорондох багтаамж нь шингэний түвшингээс хамаарна.

Хүчин чадал хэмжих хувиргагчийн гаралтын параметрийг хэмжихийн тулд резонансын хэлхээг ашиглан гүүр, генераторын хэмжилтийн утга, хэлхээг ашигладаг. Сүүлийнх нь 10 мкм-ийн шугаман шилжилтэд хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай өндөр мэдрэмжтэй төхөөрөмжийг бий болгох боломжийг олгодог. Конденсатив хувиргагчтай хэлхээг ихэвчлэн өндөр давтамжийн гүйдлээр (хэдэн арван МГц хүртэл) тэжээдэг.

машины биеийн туршилтын найдвартай байдал

Хэмжих хувиргагч -- техникийн хэрэгсэлхэмжсэн утгыг өөр утга эсвэл хэмжих дохио болгон хувиргах, боловсруулах, хадгалах, цаашдын хувиргалт, заагч, дамжуулахад тохиромжтой, гэхдээ оператор шууд хүлээн авдаггүй хэмжил зүйн хэмжилзүйн шинж чанартай. Хэмжих хувиргагч эсвэл аль нэгийн нэг хэсэг хэмжих хэрэгсэл(хэмжих суурилуулалт, хэмжих систем) эсвэл аливаа хэмжих хэрэгсэлтэй хамт хэрэглэнэ.

Өөрчлөлтийн шинж чанараар дараахь хөрвүүлэгчдийг ялгадаг.

Аналог хэмжих хувиргагч нь нэг аналог утгыг (аналог хэмжих дохио) өөр аналог утга (хэмжих дохио) болгон хувиргадаг хэмжих хувиргагч юм;

Аналог-тоон хэмжилтийн хувиргагч нь аналог хэмжих дохиог тоон код болгон хувиргах зориулалттай хэмжих хувиргагч юм;

Тоон-аналог хэмжигч нь тоон кодыг аналог утга болгон хувиргах зориулалттай хэмжих хувиргагч юм.

Хэмжих хэлхээний байршлын дагуу дараахь хөрвүүлэгчийг ялгаж үздэг.

Анхдагч хэмжих хувиргагч нь хэмжсэн физик хэмжигдэхүүнд шууд нөлөөлдөг хэмжих хувиргагч юм. Анхдагч хэмжих хувиргагч нь хэмжих хэрэгслийн хэмжих хэлхээний анхны хувиргагч юм;

Мэдрэгч нь бүтцийн хувьд тусгаарлагдсан анхдагч хэмжих хувиргагч юм;

Илрүүлэгч нь ионжуулагч цацрагийг хэмжих талбарт мэдрэгч юм;

Завсрын хэмжих хувиргагч -- анхдагч хувиргагчийн дараа хэмжих хэлхээнд байр эзэлдэг хэмжих хувиргагч.

Дамжуулагч хэмжих хувиргагч нь хэмжих мэдээллийн дохиог алсаас дамжуулах зориулалттай хэмжих хувиргагч юм;

Хуваарийн хэмжих хувиргагч -- хэмжигдэхүүн эсвэл хэмжих дохионы хэмжээг өгөгдсөн олон удаа өөрчлөх зориулалттай хэмжих хувиргагч.

Үйл ажиллагааны зарчмын дагуу хөрвүүлэгчийг генератор ба параметрийн гэж хуваадаг.

Генератор - эдгээр нь оролтын утгын нөлөөн дор өөрсдөө цахилгаан энерги үүсгэдэг хөрвүүлэгч юм (гаралтын утгатай - хүчдэл эсвэл гүйдэл). Эрчим хүчний эх үүсвэр байхгүй тохиолдолд генераторын хэмжих хувиргагчийг хэмжих хэлхээнд оруулж болно. Генераторын хэмжих хувиргагчийн жишээ нь термоэлектрик ба фотоэлектрик хэмжих хувиргагч юм.

Параметр - эдгээр нь хэмжсэн утгын нөлөөн дор үйл ажиллагааны зарчмаас хамааран гаралтын утгын утгыг өөрчилдөг хувиргагч юм (эсэргүүцэл, багтаамжийн өөрчлөлт хэлбэрээр гаралтын утга, мөн утгаас хамаарч). оролтын утга), эдгээрт дулааны, багтаамжтай хэмжих хувиргагч орно.

Хөрвүүлэгчийн ажиллах физикийн зүй тогтлын дагуу бүх хэмжих хувиргагчийг дараах бүлгүүдэд хувааж болно.

эсэргүүцэлтэй;

Дулааны;

цахилгаан соронзон;

Цахилгаан статик;

цахилгаан химийн;

пьезоэлектрик;

фотоволтайк;

Цахим;

Квант.

Хэмжих хувиргагчийн зарим бүлгийг илүү нарийвчлан авч үзье.

Эсэргүүцлийн хувиргагч нь одоогоор хамгийн түгээмэл байдаг. Үйл ажиллагааны зарчим нь оролтын утга өөрчлөгдөхөд тэдгээрийн цахилгаан эсэргүүцлийн өөрчлөлт дээр суурилдаг.

Зураг 1. - Эсэргүүцэл хэмжих хувиргагчийн диаграмм

Эсэргүүцэл хэмжих хувиргагчийг бүтээхдээ R эсэргүүцлийн өөрчлөлт нь нэг оролтын утгын нөлөөн дор (хоёр биш) гарахыг хичээдэг.

Энэхүү хөрвүүлэгчийн давуу талууд нь дизайны энгийн байдал, жижиг хэмжээ, жин, өндөр мэдрэмжтэй, бага түвшинд өндөр нарийвчлалтай байдаг. оролтын дохио, хөдлөх гүйдэл цуглуулах контакт байхгүй, өндөр хурдтай, тохирох дизайны параметрүүдийг сонгох замаар шаардлагатай хувиргах хуулийг олж авах боломж, хэмжих хэлхээнд оролтын хэлхээний нөлөө үзүүлэхгүй байх.

Цахилгаан соронзон хэмжилтийн хувиргагч - ийм хувиргагч нь янз бүрийн физик хэмжигдэхүүнийг хэмжихэд зориулагдсан том бүлэг хувиргагчийг бүрдүүлдэг бөгөөд үйл ажиллагааны зарчмаас хамааран параметрийн ба генератор юм.

Параметрийн хувиргагч нь гаралтын механик үйлдлийг соронзон хэлхээний параметрүүдийн өөрчлөлт болгон хувиргадаг - соронзон нэвчилт, соронзон эсэргүүцэл RM, ороомгийн индукц L.

Генератор руу - гаралтын дохиог авахын тулд цахилгаан соронзон индукцийн хуулийг ашигладаг индукцийн төрлийн хувиргагчид. Тэдгээрийг трансформатор, цахилгаан машин дээр үндэслэн хийж болно. Сүүлийн бүлэг нь тахогенератор, селсин, эргэлтэт трансформатор юм.

L ба M-ийн утгыг цоорхойг багасгах эсвэл нэмэгдүүлэх, арматурын байрлалыг өөрчлөх, соронзон урсгалын S хөндлөн огтлолыг өөрчлөх, арматурыг соронзон хэлхээний хөдөлгөөнгүй хэсэгтэй харьцуулахад эргүүлэх, оруулах замаар өөрчилж болно. ферросоронзон материалын хавтанг агаарын цоорхойд оруулах нь 0 ба соронзон эсэргүүцлийг тус тус бууруулдаг.

Шилжилтийн хэлбэрээр байгалийн оролтын утгыг индукцийн өөрчлөлт болгон хувиргадаг хэмжих хувиргагчийг индуктив гэж нэрлэдэг.

Хөдөлгөөнийг харилцан M индукцийн өөрчлөлт болгон хувиргадаг хөрвүүлэгчийг ихэвчлэн трансформатор гэж нэрлэдэг.

Зураг 2 - Соронзон эсэргүүцлийн өөрчлөлт дээр үндэслэсэн хэмжих хувиргагчийн схем

Трансформаторын хөрвүүлэгчид M харилцан индукцийн өөрчлөлтийг зөвхөн соронзон эсэргүүцлийг өөрчлөх замаар бус харин ороомгийн аль нэгийг соронзон хэлхээний дагуу эсвэл хөндлөн шилжүүлэх замаар олж авч болно.

Хэрэв хөрвүүлэгчийн хаалттай соронзон хэлхээнд шахалтын, суналтын эсвэл мушгирах хүчийг хэрэглэвэл тэдгээрийн нөлөөн дор цөмийн соронзон нэвчилт 0 өөрчлөгдөх бөгөөд энэ нь цөмийн соронзон эсэргүүцэл өөрчлөгдөхөд хүргэдэг. L эсвэл M-ийн өөрчлөлт.

Механик хэв гажилтын нөлөөн дор ферросоронзон цөмийн соронзон нэвчилт өөрчлөгдсөний улмаас соронзон эсэргүүцлийн өөрчлөлтөд үндэслэсэн хөрвүүлэгчийг соронзон уян хатан гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь хүч, даралт, моментыг хэмжихэд өргөн хэрэглэгддэг.

Хэрэв ороомогоор шууд гүйдэл дамждаг байнгын соронз эсвэл цахилгаан соронзон цоорхойд ороомог хөдөлдөг бол цахилгаан соронзон индукцийн хуулийн дагуу ороомогт EMF гарч ирнэ.

W ороомгийн эргэлтүүдтэй холбогдох соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурд хаана байна.

Соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурд нь агаарын завсар дахь ороомгийн хурдаар тодорхойлогддог тул хөрвүүлэгч нь шугаман эсвэл өнцгийн шилжилтийн хурд хэлбэрээр байгалийн оролтын утгатай, индукцсан хэлбэрээр гаралтын утгатай байна. EMF. Ийм хувиргагчийг индуктив гэж нэрлэдэг.

Пьезоэлектрик хувиргагч - ийм мэдрэгчийн ажиллах зарчим нь шууд ба урвуу пьезоэлектрик эффектийг ашиглахад суурилдаг.

Шууд нөлөөлөл нь механик ачаалал өгөх үед гадаргуу дээр цахилгаан цэнэг үүсгэх зарим материалын чадвар юм.

Эсрэг нөлөө - механик стресс эсвэл геометрийн хэмжээсийн өөрчлөлт нь цахилгаан талбайн нөлөөн дор материалыг үүсгэдэг.

Пьезоэлектрик материалын хувьд байгалийн материалыг ашигладаг - кварц, турмалин, түүнчлэн барийн титанит, хар тугалга титанит, хар тугалга цирконат дээр суурилсан зохиомлоор туйлширсан керамик.

Тоон хувьд пьезоэлектрик эффектийг Kd пьезоэлектрик модулиар үнэлдэг бөгөөд энэ нь гарч ирж буй Q цэнэг ба хэрэглэсэн хүчний F хоорондын хамаарлыг тогтоодог бөгөөд үүнийг дараах томъёогоор илэрхийлж болно.

Өөр нэг төрлийн хэмжих хувиргагч - дулааны хувиргагчийг авч үзье.

Тэдний үйл ажиллагааны зарчим нь дулааны процессыг (халаалт, хөргөлт, дулааны солилцоо) ашиглахад суурилдаг бөгөөд ийм мэдрэгчийн оролтын утга нь температур юм.

Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг зөвхөн температур төдийгүй дулааны урсгал, хийн урсгалын хурд, чийгшил, шингэний түвшин гэх мэт хэмжигч болгон ашигладаг.

Дулааны хувиргагчийг барихдаа термо-EMF үүсэх, бодисын эсэргүүцлийн температураас хамаарал гэх мэт үзэгдлийг ихэвчлэн ашигладаг.

Термопар нь цахилгаанаар холбогдсон хоёр өөр дамжуулагч эсвэл хагас дамжуулагчаас бүрдэх мэдрэгч элемент бөгөөд хяналттай температурыг EMF болгон хувиргадаг.

Дулааны цахилгаан хувиргагчийн ажиллах зарчим нь хоёр өөр дамжуулагчийн хэлхээнд үүсдэг дулааны цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг ашиглахад суурилдаг бөгөөд тэдгээрийн уулзварууд (уулзварууд) нь өөр өөр температурт халаадаг.

Хэлхээн дэх термо-EMF-ийн тэмдэг ба утга нь материалын төрөл, уулзвар дээрх температурын зөрүүгээс хамаарна.

Уулзвар хоорондын температурын бага зөрүүтэй бол термо-EMF-ийг температурын зөрүүтэй пропорциональ гэж үзэж болно.

Температурыг хэмжихийн тулд термопар ашиглаж болно.

Термопар хийхэд янз бүрийн материалыг ашигладаг. үнэт металлууд(цагаан алт, алт, иридий, родий ба тэдгээрийн хайлш), түүнчлэн үндсэн металлууд (ган, никель, хром, нихром хайлш).

Цахиур ба селенийн термопар (хагас дамжуулагч) харьцангуй ховор хэрэглэгддэг, тэдгээр нь бага механик хүч чадалтай, өндөр дотоод эсэргүүцэлтэй боловч металуудтай харьцуулахад их хэмжээний термо-EMF өгдөг.

Thermo-EMF нь зөвхөн өөр өөр материалын уулзварт тохиолддог. Төрөл бүрийн материалыг харьцуулахдаа цагаан алтны термо-EMF-ийг суурь болгон авдаг бөгөөд үүнтэй холбоотойгоор бусад материалын термо-EMF-ийг тодорхойлдог.

Гаралтын EMF-ийг нэмэгдүүлэхийн тулд термопил үүсгэдэг термопаруудын цуврал холболтыг ашигладаг.

Термопарын давуу тал - өргөн хүрээний температурт хэмжилт хийх боломж; төхөөрөмжийн энгийн байдал; үйл ажиллагааны найдвартай байдал.

Сул талууд - өндөр мэдрэмжтэй биш, том инерци, чөлөөт уулзваруудын тогтмол температурыг хадгалах хэрэгцээ.

Термистор хувиргагч нь дамжуулагч эсвэл хагас дамжуулагчийн шинж чанарт үндэслэн температурын өөрчлөлтөөр цахилгаан эсэргүүцлийг өөрчилдөг.

Ийм мэдрэгчийн хувьд өндөр тогтвортой байдал, өгөгдсөн температурт цахилгаан эсэргүүцлийн өндөр давтагдах чадвартай, мэдэгдэхүйц эсэргүүцэлтэй, халах үед химийн болон физик шинж чанарын тогтвортой байдал, судалж буй орчны нөлөөнд тэсвэртэй материалыг ашигладаг.

Эдгээр материалд голчлон цагаан алт, зэс, никель, вольфрам орно. Хамгийн түгээмэл нь цагаан алт, зэсийн термистор юм.

Платинум термисторыг 0-ээс 6500 С-ийн хооронд ашигладаг; 0-ээс - 2000 C. Тэдний сул тал нь шинж чанарынхаа тогтвортой байдлыг алдаж, өндөр температурт материалын хэврэгшил нэмэгддэг.

Зэсийн термисторыг 50-аас 1800С-ийн температурт ашигладаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй, хямд байдаг.

Тэдний сул тал: халах үед исэлдүүлэх чадвар өндөр, үүний үр дүнд чийгшил багатай, түрэмгий хий байхгүй орчинд харьцангуй нарийхан температурт ашиглагддаг.

Хагас дамжуулагч термисторууд нь жижиг хэмжээтэй, инерцээрээ металаас ялгаатай байдаг. Сул тал нь температураас эсэргүүцэх шугаман бус хамаарал юм.

Термисторыг ихэвчлэн температурыг хэмжихэд ашигладаг. Энэ тохиолдолд тэдгээрээр дамжин өнгөрөх ачааллын гүйдэл бага байх ёстой. Хэрэв энэ гүйдэл их байвал термисторын хэт халалт нь хүрээлэн буй орчинтой холбоотой байж болно. Хэт халалтын тогтоосон утга ба үүний дагуу энэ тохиолдолд эсэргүүцлийг термисторын гадаргуугаас дулаан дамжуулах нөхцлөөр тодорхойлно.

Зураг 3 - Ерөнхий хэлбэртермоэлектрик хувиргагч

Хэрэв халаасан термисторыг хувьсах термофизик шинж чанартай орчинд байрлуулсан бол шингэн ба хийн урсгалын хурд, хийн нягт зэрэг хэд хэдэн физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих боломжтой болно.

Зэс утсан термисторын мэдрэмж тогтмол байдаг бол цагаан алтны термисторын мэдрэмж нь температураас хамаарч өөрчлөгддөг. R 0-ийн ижил утгатай бол зэсийн термисторын мэдрэмж өндөр байна.

Платин болон зэсийн мэдрэмтгий элемент бүхий термистор ашиглан хэмжсэн температурын хүрээ - 200-аас + 1100 0 С байна.

Өндөр температурыг хэмжихдээ контактгүй хэмжих хэрэгслийг ашигладаг - дулааны цацрагаар температурыг хэмждэг пирометр. Пирометрийг цувралаар үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь 20-6000 0 С-ийн температурыг хэмжих боломжийг олгодог.

Температурыг хэмжих контактгүй арга нь хар биеийн цацрагийн температурын хамаарал дээр суурилдаг, i.e. ямар ч долгионы уртын цацрагийг бүрэн шингээх чадвартай бие.

Хөрвүүлэгчийн хэмжилзүйн хамгийн чухал шинж чанарууд нь: нэрлэсэн статик хувиргах шинж чанар, мэдрэмж, үндсэн алдаа, нэмэлт алдаа эсвэл нөлөөллийн функц, гаралтын дохионы өөрчлөлт, гаралтын эсэргүүцэл, динамик шинж чанар гэх мэт.

Хэмжилзүйн бус хамгийн чухал үзүүлэлтүүд нь хэмжээ, жин, суурилуулах, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар, дэлбэрэлтийн аюулгүй байдал, механик, дулаан, цахилгаан болон бусад хэт ачаалалд тэсвэртэй байдал, найдвартай байдал, үйлдвэрлэх, ашиглах зардал гэх мэт.

Гаралтын дохионы төрлөөс хамааран бүх хэмжих хувиргагчийг хуваана параметрийнТэгээд генератор.Мөн үйл ажиллагааны зарчмаар нь ангилдаг. Зөвхөн хамгийн их ашиглагдсан дамжуулагчийг доор авч үзнэ.

13.1 Параметрийн хувиргагч

Ерөнхий мэдээлэл.Параметрийн хувиргагчид гаралтын утга нь цахилгаан хэлхээний параметр юм (R, L, M, C).Параметрийн хувиргагчийг ашиглах үед нэмэлт тэжээлийн эх үүсвэр шаардлагатай бөгөөд түүний энерги нь хувиргагчийн гаралтын дохиог бүрдүүлэхэд ашиглагддаг.

Реостат хувиргагч.Реостатик хувиргагч нь оролтын утга - шилжилтийн нөлөөн дор дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцлийн өөрчлөлт дээр суурилдаг. Реостат хувиргагч нь хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүний нөлөөн дор сойз (хөдөлгөөнт контакт) хөдөлдөг реостат юм. Зураг дээр. 11-5-т өнцгийн реостат хувиргагчийн зарим загварыг бүдүүвчээр харуулав (Зураг 11-5, A)ба шугаман (Зураг 11-5, b ба в) хөдөлгөөнүүд. Хөрвүүлэгч нь хүрээ болон сойз дээр хэрэглэсэн ороомогоос бүрдэнэ. Хүрээ үйлдвэрлэхэд диэлектрик ба металлыг ашигладаг. Ороомог утас нь хайлшаар хийгдсэн (иридиум, константан, нихром, фехрал бүхий цагаан алтны хайлш). Ороомгийн хувьд ихэвчлэн тусгаарлагдсан утсыг ашигладаг. Ороомог хийсний дараа утастай тусгаарлагчийг сойзтой харьцах цэгүүдэд цэвэрлэнэ. Хөрвүүлэгч сойз нь утаснаас эсвэл хавтгай пүрштэй туузаар хийгдсэн бөгөөд цэвэр металл (цагаан алт, мөнгө) болон хайлш (иридиум бүхий цагаан алт, фосфор хүрэл гэх мэт) хоёуланг нь ашигладаг.

Цагаан будаа. 11-5. Реостатын хувиргагч нь өнцгийн (a), шугаман (б)шилжилт ба шугаман шилжилтийн функциональ хувиргалт (c)

Хөрвүүлэгчийн хэмжээсийг хэмжсэн шилжилтийн утга, ороомгийн эсэргүүцэл, ороомогт ялгарах хүчээр тодорхойлно.

Шугаман бус хувиргах функцийг авахын тулд функциональ реостат хувиргагчийг ашигладаг. Өөрчлөлтийн хүссэн шинж чанар нь ихэвчлэн хөрвүүлэгчийн хүрээний профайл хийх замаар хийгддэг (Зураг 11-5, V).

Харгалзан үзэж буй реостатик хөрвүүлэгчдийн хувьд статик хувиргах шинж чанар нь шаталсан шинж чанартай байдаг, учир нь үсрэлт дэх эсэргүүцэл нь нэг эргэлтийн эсэргүүцэлтэй тэнцүү байдаг бөгөөд энэ нь алдаа үүсгэдэг. Заримдаа сойз нь утасны тэнхлэгийн дагуу гулсдаг реохордын хувиргагчийг ашигладаг. Эдгээр хувиргагчид заасан алдаа байхгүй байна. Реостатик хувиргагчийг хэмжих хэлхээнд тэнцвэртэй ба тэнцвэргүй гүүр, хүчдэл хуваагч гэх мэт хэлбэрээр оруулдаг.

Хөрвүүлэгчдийн давуу талууд нь хувиргах өндөр нарийвчлал, мэдэгдэхүйц гаралтын дохио, дизайны харьцангуй хялбар байдлыг олж авах боломжийг агуулдаг. Сул талууд - гулсах контакт байгаа эсэх, харьцангуй том хөдөлгөөн хийх хэрэгцээ, заримдаа хөдлөхөд ихээхэн хүчин чармайлт гаргадаг.

Реостатик хувиргагчийг харьцангуй том шилжилт болон шилжилт хөдөлгөөнд хувиргах боломжтой бусад цахилгаан бус хэмжигдэхүүнүүдийг (хүч, даралт гэх мэт) хувиргахад ашигладаг.

Хэмжилт мэдрэмтгий хувиргагч (мэдрэгч).Хөрвүүлэгчдийн ажиллагаа нь механик стресс ба хэв гажилтын нөлөөн дор дамжуулагчийн (хагас дамжуулагч) идэвхтэй эсэргүүцлийг өөрчлөхөөс бүрддэг тензорын эффект дээр суурилдаг.

Цагаан будаа. 11-6. Дамжуулагч утсан хувиргагч

Хэрэв утас нь суналт гэх мэт механик ачаалалд өртвөл түүний эсэргүүцэл өөрчлөгдөнө. Механик нөлөөлөлд байгаа утасны эсэргүүцлийн өөрчлөлтийг геометрийн хэмжээс (урт, диаметр) болон материалын эсэргүүцлийн өөрчлөлтөөр тайлбарладаг.

Одоогийн байдлаар өргөн хэрэглэгддэг омог мэдрэмтгий хувиргагч (Зураг 11-6) нь цаасан туузан (субстрат /) утас дээр наасан нимгэн зигзаг юм. 2 (утас сараалж). Хөрвүүлэгч нь гагнасан эсвэл гагнасан утсыг ашиглан хэлхээнд холбогдсон байна 3. Хүлээгдэж буй хэв гажилтын чиглэл нь утсан торны уртааш тэнхлэгтэй давхцахын тулд хувиргагчийг судалж буй хэсгийн гадаргуу дээр наасан байна.

Хөрвүүлэгчийг үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн 0.02-0.05 мм диаметртэй тогтмол утас ашигладаг. (S == 1.9 - 2.1). Константан нь цахилгаан эсэргүүцлийн бага температурын коэффициенттэй бөгөөд энэ нь маш чухал, учир нь деформацийн үед хувиргагч, жишээлбэл, ган эд ангиудын эсэргүүцлийн өөрчлөлт нь температурын өөрчлөлттэй хувиргагчийн эсэргүүцлийн өөрчлөлттэй тохирч байна. Субстрат болгон нимгэн (0.03-0.05 мм) цаас, лак эсвэл цавууны хальс, өндөр температурт цементийн давхаргыг ашигладаг.

Тугалган хувиргагчийг мөн ашигладаг бөгөөд үүнд утас биш тугалган цаас ба хальсан омог хэмжигчийг ашигладаг бөгөөд омог мэдрэмтгий материалыг субстрат дээр буулгаж, дараа нь шингээх замаар олж авсан.

Наалдамхай бодис нь утсыг субстратад, бүхэл хувиргагчийг хэсэг рүү (ацетон дахь целлюлоид уусмал, BF-2, BF-4 цавуу, бакелит гэх мэт) наахад хэрэглэгддэг. Өндөр температурт (200 ° C-аас дээш) халуунд тэсвэртэй цемент, силикон лак, цавуу зэргийг ашигладаг.

Хөрвүүлэгч нь зорилгоос хамааран өөр өөр хэмжээтэй байдаг. Ихэнхдээ 5-аас 50 мм-ийн сараалжтай урт (суурь) бүхий хувиргагчийг 30-500 ом эсэргүүцэлтэй ашигладаг.

Температурын өөрчлөлт нь омог хэмжигчийг хувиргах шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь хөрвүүлэгчийн эсэргүүцлийн температурын хамаарал ба деформацийн материал ба судалж буй хэсгийн шугаман тэлэлтийн температурын коэффициентүүдийн зөрүүгээр тайлбарлагддаг. . Температурын нөлөөг ихэвчлэн зохих температурын нөхөн олговрын аргыг хэрэглэснээр арилгадаг.

Наасан омог хэмжигчийг нэг хэсгээс салгаж, нөгөө хэсэгт нь наах боломжгүй. Тиймээс хувиргах шинж чанарыг (коэффициент S) тодорхойлохын тулд хөрвүүлэгчийн сонгомол тохируулга хийдэг бөгөөд энэ нь ±1% -ийн алдаатай S коэффициентийн утгыг өгдөг. Хэмжилт хэмжигчүүдийн шинж чанарыг тодорхойлох аргуудыг стандартаар зохицуулдаг. Эдгээр хөрвүүлэгчдийн давуу тал нь статик хувиргах шинж чанарын шугаман байдал, жижиг хэмжээс ба жин, дизайны энгийн байдал юм. Тэдний сул тал бол бага мэдрэмж юм.

Өндөр мэдрэмжтэй байх шаардлагатай тохиолдолд хагас дамжуулагч материалын тууз хэлбэрээр хийсэн суналтын мэдрэмтгий хувиргагчийг ашигладаг. Ийм хөрвүүлэгчийн S коэффициент нь хэдэн зуу хүрдэг. Гэсэн хэдий ч хагас дамжуулагч хөрвүүлэгчдийн шинж чанарыг давтах чадвар муу байна. Одоогийн байдлаар нэгдсэн хагас дамжуулагч тензоометрийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэж, дулааны нөхөн олговрын элементүүдтэй гүүр эсвэл хагас гүүрийг бүрдүүлдэг.

Тэнцвэрийн болон тэнцвэрийн бус гүүрийг омог хэмжигчийг хэмжих хэлхээ болгон ашигладаг. Деформаци болон бусад цахилгаан бус хэмжигдэхүүнүүдийг хэмжихэд омог хэмжигчийг ашигладаг: хүч, даралт, момент гэх мэт.

Дулааны мэдрэмтгий хувиргагч (термистор). Хөрвүүлэгчийн ажиллах зарчим нь дамжуулагч эсвэл хагас дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамааралд суурилдаг.

Хэмжилтийн явцад термистор ба судлагдсан орчны хооронд дулаан солилцоо явагдана. Термистор нь цахилгаан хэлхээнд багтдаг тул түүний эсэргүүцлийг хэмждэг тул гүйдэл дамжин урсаж, доторх дулааныг ялгаруулдаг. Термисторыг орчинтой дулаан солилцох нь орчин дахь дулаан дамжилтын илтгэлцүүр ба конвекц, термисторын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр болон түүнийг холбосон холбох хэрэгслүүд, эцэст нь цацрагийн улмаас үүсдэг. Дулаан дамжуулалтын эрч хүч, улмаар термисторын температур нь түүний геометрийн хэмжээ, хэлбэр, хамгаалалтын холбох хэрэгслийн дизайн, хий, шингэн орчны найрлага, нягтрал, дулаан дамжуулалт, зуурамтгай чанар болон бусад физик шинж чанараас хамаарна. термистор, түүнчлэн орчны температур ба хөдөлгөөний хурд дээр .

Цагаан будаа. 11-7. Төхөөрөмж(үүд) ба Гадаад төрххолбох хэрэгсэл (б) цагаан алтны термистор

Тиймээс температурын хамаарал, улмаар термисторын эсэргүүцлийг дээр дурдсан хүчин зүйлсээс хамаарч хий эсвэл шингэн орчинг тодорхойлдог янз бүрийн цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжихэд ашиглаж болно. Хөрвүүлэгчийг зохион бүтээхдээ термисторын орчинтой дулаан солилцоог голчлон хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүнээр тодорхойлохыг зорьдог.

Ашиглалтын горимын дагуу термисторууд хэт халсан бөгөөд санаатайгаар хэт халалтгүй байдаг. Хэт халалтгүй хувиргагчдад термистороор дамжин өнгөрөх гүйдэл нь хэт халалт үүсгэдэггүй бөгөөд сүүлийнх нь температурыг орчны температураар тодорхойлдог; Эдгээр хувиргагчийг температурыг хэмжихэд ашигладаг. Хэт халалтын хувиргагчид цахилгаан гүйдэл нь орчны шинж чанараас хамааран хэт халалтыг үүсгэдэг. Хэт халалтын хувиргагчийг хурд, нягтрал, орчны найрлага гэх мэтийг хэмжихэд ашигладаг. Хэт халалтын термисторууд нь орчны температурт нөлөөлдөг тул энэ нөлөөг нөхөхийн тулд хэлхээний аргыг ихэвчлэн ашигладаг.

Температурыг хэмжихийн тулд хамгийн түгээмэл термисторууд нь цагаан алт эсвэл зэс утсаар хийгдсэн байдаг.

Стандарт цагаан алтны термисторыг -260-аас + 1100 ° C, зэс - 200-аас + 200 ° C-ийн хооронд температурыг хэмжихэд ашигладаг (ГОСТ 6651-78). Бага температурт цагаан алтны термистор (ГОСТ 12877-76) нь -261-ээс -183 ° C-ийн температурыг хэмжихэд ашиглагддаг.

Зураг дээр. 11-7, АПлатинум термисторын төхөөрөмжийг үзүүлэв. Керамик хоолойн сувагт 2 мушгиа хоёр (эсвэл дөрвөн) хэсэг байдаг 3 цуваа холбосон цагаан алтны утсаар хийсэн. Спиральны төгсгөлд утаснуудыг гагнах 4, хэмжих хэлхээнд термисторыг оруулахад ашигладаг. Тунгалгын бэхэлгээ, керамик хоолойн битүүмжлэлийг паалантай /. Хоолойн сувгууд нь усгүй хөнгөн цагаан ислийн нунтагаар хучигдсан байдаг бөгөөд энэ нь спиральд тусгаарлагч, бэхэлгээний үүрэг гүйцэтгэдэг. Өндөр дулаан дамжуулалт, бага дулаан багтаамжтай усгүй хөнгөн цагааны нунтаг нь термисторын сайн дулаан дамжуулалт, бага инерцийг хангадаг. Термисторыг гадаад орчны механик болон химийн нөлөөллөөс хамгаалахын тулд зэвэрдэггүй гангаар хийсэн хамгаалалтын холбох хэрэгсэлд (Зураг 11-7, б) байрлуулна.

Платин стандарт термисторын анхны эсэргүүцэл (0 ° C) нь 1, 5, 10, 46, 50, 100, 500 Ом, зэс - 10, 50, 53, 100 Ом байна.

Хэмжих хэлхээнд оруулах үед термистороор урсах гүйдлийн зөвшөөрөгдөх утга нь халаалтын явцад термисторын эсэргүүцлийн өөрчлөлт нь анхны эсэргүүцлийн 0.1% -иас хэтрэхгүй байх ёстой.

Хүснэгт хэлбэрээр (шалгалт тохируулга) статик хувиргах шинж чанарууд ба стандарт термисторын хувьд эдгээр шинж чанаруудын зөвшөөрөгдөх хазайлтыг ГОСТ 6651-78-д өгсөн болно.

Термистор үйлдвэрлэхэд цагаан алт, зэсээс гадна заримдаа никель ашигладаг.

Температурыг хэмжихийн тулд янз бүрийн төрлийн хагас дамжуулагч термистор (термистор) ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь илүү мэдрэмтгий байдаг (TCS термистор-

эсэргүүцэл нь сөрөг бөгөөд 20 ° C-д зэс, цагаан алтны TCR-ээс 10-15 дахин их байдаг ба маш бага хэмжээтэй үед илүү өндөр эсэргүүцэлтэй (1 МΩ хүртэл) байдаг. Термисторын сул тал нь хувиргах шинж чанар муу, шугаман бус байдал юм.

Хаана rtТэгээд Ро- температурын термисторын эсэргүүцэл ТТэгээд Тэр; Тэр- үйл ажиллагааны хүрээний анхны температур; IN- коэффициент.

Термисторыг -60-аас + 120 градусын температурт ашигладаг.

-80-аас -f-150 хэм хүртэлх температурыг хэмжихийн тулд температурын нөлөөн дор эсэргүүцэл өөрчлөгддөг дулааны диод ба термотранзисторыг ашигладаг. Р- i-уулзвар ба энэ уулзвар дахь хүчдэлийн уналт. Термотранзисторын хүчдэлийн мэдрэмж нь 1.5-2.0 мВ/К бөгөөд энэ нь стандарт термопаруудын мэдрэмжээс ихээхэн давсан байна (Хүснэгт 11-1-ийг үз). Эдгээр хувиргагчийг ихэвчлэн гүүрний хэлхээ, хэлхээнд хүчдэл хуваагч хэлбэрээр оруулдаг.

Дулааны диод ба дулааны транзисторын давуу тал нь өндөр мэдрэмжтэй, жижиг хэмжээтэй, бага инерцитэй, өндөр найдвартай, хямд өртөгтэй; Сул талууд - нарийхан температурын хүрээ, статик хувиргах шинж чанаруудын давтагдах чадвар муу. Сүүлчийн сул талуудын нөлөөлөл нь тусгай хэлхээг ашиглах замаар буурдаг.

ГОСТ 6651-78 стандартын дагуу стандарт термисторын дулааны инерц нь дулааны инерцийн v^ үзүүлэлтээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь орчин ба түүнд оруулсан хөрвүүлэгчийн аль ч цэгийн температурын зөрүүг 0.37-тай тэнцүү болгоход шаардагдах хугацаа гэж тодорхойлогддог. Тогтмол дулааны горим эхлэх үед хувиргагчийг тогтмол температуртай орчинд нэвтрүүлэх үед энэ утга. Дулааны инерцийн индексийг хөрвүүлэгчийн түр зуурын дулааны процессын муруйн хэсгээс тодорхойлдог бөгөөд энэ нь ердийн горимд тохирсон, өөрөөр хэлбэл экспоненциал шинж чанартай байдаг (хагас логарифмын масштабаар - шулуун шугам). Төрөл бүрийн стандарт хувиргагчийн хувьд e^-ийн утга нь хэдэн арван секундээс хэдэн минутын хооронд хэлбэлздэг.

Хурдан эсэргүүцэлтэй термистор шаардлагатай бол тэдгээрийг үйлдвэрлэхэд маш нимгэн утас (бичил утас) эсвэл жижиг эзэлхүүнтэй термистор (маршрут) эсвэл термотранзисторыг ашигладаг.

Цагаан будаа. 11-8. Дулаан дамжилтын хэмжилтийн зарчимд суурилсан хийн анализатор хувиргагч

Rs. 11-9. Даралтаас хийн дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийн хамаарал

Термисторыг хийн хольцыг шинжлэх багаж хэрэгсэлд ашигладаг. Олон тооны хийн хольцууд нь бие биенээсээ болон агаараас дулаан дамжуулалтаараа ялгаатай байдаг.

Хийн анализ хийх төхөөрөмжид - хийн анализатор - камерт байрлуулсан хэт халалтын платин термисторыг (Зураг 11-8) дулаан дамжилтын чанарыг хэмжихэд ашигладаг. 2 Шинжилсэн хийтэй. Термистор, холбох хэрэгсэл, тасалгааны загвар, халаалтын гүйдлийн утгыг сонгосон бөгөөд ингэснээр орчинтой дулааны солилцоог голчлон хийн орчны дулаан дамжилтын илтгэлцүүрээр гүйцэтгэдэг.

Гаднах температурын нөлөөллийг арилгахын тулд ажлын температураас гадна тогтмол найрлагатай хийгээр дүүргэсэн термистор бүхий нөхөн олговрын камерыг ашигладаг. Хоёр танхим хоёулаа нэг блок хэлбэрээр хийгдсэн бөгөөд энэ нь танхимуудыг ижил температурын нөхцөлөөр хангадаг. Хэмжилт хийх явцад ажлын болон нөхөн олговрын термисторууд нь гүүрний зэргэлдээх гарт багтдаг бөгөөд энэ нь температурын нөлөөллийг нөхөхөд хүргэдэг.

Термисторыг ховордох зэрэглэлийг хэмжих төхөөрөмжид ашигладаг. Зураг дээр. 11-9 нь биетүүдийн хооронд байрлах хийн дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийн хамаарлыг харуулж байна АТэгээд Б,түүний дарамтаас.

Тиймээс хийн дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь нэгж эзэлхүүн дэх молекулуудын тооноос, өөрөөр хэлбэл даралтаас (ховоржилтын зэрэг) хамаардаг. Хийн дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийн даралтаас хамаарах хамаарлыг вакуум хэмжигч - ховордлын зэргийг хэмжих төхөөрөмжид ашигладаг.

Вакуум хэмжигч дэх дулаан дамжилтыг хэмжихийн тулд хяналттай орчинд холбогдсон шилэн эсвэл металл саванд байрлуулсан металл (цагаан алт) ба хагас дамжуулагч термисторыг ашигладаг.

Термисторыг хийн урсгалын хурдыг хэмжих төхөөрөмжид ашигладаг - халуун утастай анемометр. Хийн урсгалын замд байрлуулсан хэт халалтын термисторын тогтвортой температур нь урсгалын хурдаас хамаарна. Энэ тохиолдолд термистор ба орчны хоорондох дулаан солилцооны гол арга нь конвекц (албадан) байх болно. Хөдөлгөөнт орчин нь түүний гадаргуугаас дулааныг зайлуулсны улмаас термисторын эсэргүүцлийн өөрчлөлт нь үйл ажиллагааны хувьд орчны хурдтай холбоотой байдаг.

Термистор, холбох хэрэгсэл, халаалтын термисторын гүйдлийн загвар, төрлийг конвективээс бусад бүх дулаан дамжуулах замыг багасгах эсвэл хасахаар сонгосон.

Халуун утастай анемометрийн давуу тал нь өндөр мэдрэмж, хурд юм. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь хэмжих хэлхээг ашиглан 1-ээс 100-200 м / с хүртэл хурдыг хэмжих боломжийг олгодог бөгөөд үүний тусламжтайгаар термисторын температурыг автоматаар бараг өөрчлөгддөггүй.

электролит хувиргагч. Электролитийн хувиргагч нь электролитийн уусмалын цахилгаан эсэргүүцэл нь түүний концентрацаас хамаарах хамааралд суурилдаг. Тэдгээрийг голчлон уусмалын концентрацийг хэмжихэд ашигладаг.

Зураг дээр. Жишээлбэл, 11-10-д электролитийн зарим уусмалын цахилгаан дамжуулах чанар нь концентрацаас хамаарах хамаарлын графикийг үзүүлэв. -тайууссан бодис. Энэ зургаас харахад тодорхой концентрацийн мужид цахилгаан дамжуулах чанар нь концентрацаас хамаарах хамаарал нь хоёрдмол утгагүй бөгөөд үүнийг тодорхойлоход ашиглаж болно. -тай.

Цагаан будаа. 11-10. Электролитийн уусмалын цахилгаан дамжуулах чанар нь ууссан бодисын концентрацаас хамаарах байдал

Цагаан будаа. 11-11. Лабораторийн электролитийн хувиргагч

Лабораторид концентрацийг хэмжихэд ашигладаг хувиргагч нь хоёр электрод (электролитийн эс) бүхий сав юм (Зураг 11-11). Үйлдвэрлэлийн тасралтгүй хэмжилтийн хувьд хувиргагч нь урсгалаар дамждаг бөгөөд хөлөг онгоцны хана (металл) нь хоёр дахь электродын үүрэг гүйцэтгэдэг барилга байгууламжийг ихэвчлэн ашигладаг.

Уусмалын цахилгаан дамжуулах чанар нь температураас хамаарна. Тиймээс электролитийн хувиргагчийг ашиглахдаа температурын нөлөөг арилгах шаардлагатай. Зэс ба электролитийн уусмалын дамжуулалтын температурын коэффициент нь эсрэг тэмдэгтэй байдаг тул хөргөгч (халаагч) ашиглан уусмалын температурыг тогтворжуулах эсвэл зэс термистор бүхий температурын нөхөн олговорын хэлхээг ашиглан энэ асуудлыг шийддэг.

Өнгөрч байхад шууд гүйдэлуусмалын электролиз нь хөрвүүлэгчээр дамждаг бөгөөд энэ нь хэмжилтийн үр дүнг гажуудуулахад хүргэдэг. Тиймээс уусмалын эсэргүүцлийн хэмжилтийг ихэвчлэн гүүрний хэлхээг ашигладаг ээлжит гүйдэл (700-1000 Гц) дээр хийдэг.

Индуктив хувиргагчид. Хөрвүүлэгчдийн ажиллах зарчим нь соронзон хэлхээний ороомгийн ороомгийн индукц эсвэл харилцан индукц нь тэдгээрийн соронзон хэлхээний элементүүдийн байрлал, геометрийн хэмжээс, соронзон төлөвөөс хамаарах хамааралд суурилдаг.

Цагаан будаа. 11-12. Цоорхой ба хоёр ороомогтой соронзон хэлхээ

Индукц ба харилцан индукцийг b урт, соронзон хэлхээний агаарын огтлолын хөндлөн огтлол s, соронзон хэлхээн дэх эрчим хүчний алдагдал болон бусад аргаар өөрчилж болно. Үүнийг жишээлбэл, хөдлөх цөм (арматур) / (Зураг 11-12) хөдөлгөөнтэй харьцуулахад хөдөлж болно. 2, соронзон бус металл хавтанг нэвтрүүлэх 3 агаарын цоорхой руу гэх мэт.

Зураг дээр. 11-13 бүдүүвчээр үзүүлэв Төрөл бүрийн төрөлиндуктив хувиргагч. Агаарын завсарын хувьсах урттай индуктив хувиргагч (Зураг 11-13, а) нь шугаман бус хамаарлаар тодорхойлогддог. L=f(б). Ийм хөрвүүлэгчийг ихэвчлэн арматурыг 0.01-5 мм-ээр хөдөлгөх үед ашигладаг. Мэдрэмж нь мэдэгдэхүйц бага, гэхдээ шугаман хамаарал L=f(s) хувьсах агаарын цоорхой хувиргагчид ялгаатай (Зураг 11-13, б).Эдгээр хөрвүүлэгчийг 10-15 мм хүртэлх хөдөлгөөнд ашигладаг.

Цагаан будаа. 11-13. Хувьсах завсарын урттай индуктив хувиргагч (a), хувьсах завсартай хэсэг (б),дифференциал (V),дифференциал трансформатор (г), задгай соронзон хэлхээтэй дифференциал трансформатор (д)соронзон уян хатан (д)

Индуктив хувиргагч дахь арматур нь цахилгаан соронзон таталтын хүчийг (хүсээгүй) мэдэрдэг.

Хаана Вм- эрчим хүч соронзон орон; Л- хувиргагч индукц; / - хувиргагч ороомгоор дамжин өнгөрөх гүйдэл.

Өргөн тархсан индуктив дифференциал хөрвүүлэгч (Зураг 11-13, V),хэмжсэн утгын нөлөөн дор цахилгаан соронзон хоёр цоорхой нэгэн зэрэг өөрчлөгддөг бөгөөд үүнээс гадна өөр өөр шинж тэмдэг илэрдэг. Тохиромжтой хэмжих хэлхээтэй (ихэвчлэн гүүр) дифференциал хувиргагч нь өндөр мэдрэмжтэй, хувиргах шинж чанарын шугаман бус байдал багатай, дифференциал бус хувиргагчтай харьцуулахад гадны хүчин зүйлсийн нөлөө багатай, цахилгаан соронзоноос арматурт үзүүлэх үр нөлөөг бууруулдаг. .

Зураг дээр. 11-13, ГГаралтын утга нь харилцан индукц болох дифференциал индуктив хөрвүүлэгчийн шилжих хэлхээг харуулав. Ийм хувиргагчийг харилцан индуктив эсвэл трансформатор гэж нэрлэдэг. Анхдагч ороомог нь хувьсах гүйдлээр тэжээгдэж, цахилгаан соронзонтой харьцуулахад арматурын тэгш хэмтэй байрлалтай үед гаралтын терминал дээрх EMF тэг байна. Арматурыг хөдөлгөх үед гаралтын терминалууд дээр emf гарч ирнэ.

Харьцангуй том шилжилтийг (50-100 мм хүртэл) хөрвүүлэхийн тулд нээлттэй соронзон хэлхээ бүхий трансформаторын хөрвүүлэгчийг ашигладаг (Зураг 11-13, О).

Тогтмол статор болон ороомогтой хөдлөх ротороос бүрдэх эргэлтийн өнцгийн трансформаторын хувиргагчийг хэрэглэнэ. Статорын ороомог нь ээлжит гүйдлээр тэжээгддэг. Роторын эргэлт нь түүний ороомогт өдөөгдсөн EMF-ийн утга ба фазын өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Ийм хувиргагчийг том өнцгийн шилжилтийг хэмжихэд ашигладаг.

Индуктосиныг жижиг өнцгийн шилжилтийг хэмжихэд ашигладаг (Зураг 11-14). Ротор / ба статор 2 inductosyn нь хэвлэмэл ороомогтой нийлүүлдэг 3, радиаль растер хэлбэртэй байна. Индуктосины үйл ажиллагааны зарчим нь дээр дурдсантай төстэй юм. Ороомог хэвлэмэл хэлбэрээр хэрэглэснээр олон тооны туйлын ороомгийн давирхайг олж авах боломжтой бөгөөд энэ нь эргэлтийн өнцгийн өөрчлөлтөд хөрвүүлэгчийн өндөр мэдрэмжийг баталгаажуулдаг.

Цагаан будаа. 11-14. Төхөөрөмж (a) ба хэвлэмэл ороомгийн төрөл (б)индуктосин

Хэрэв хөрвүүлэгчийн ферросоронзон цөм нь механик ачаалалд өртвөл F,дараа нь үндсэн материалын соронзон нэвчилт өөрчлөгдсөний улмаас хэлхээний соронзон эсэргүүцэл өөрчлөгдөх бөгөөд энэ нь индукцийг өөрчлөхөд хүргэнэ. Лба харилцан индукц Мороомог. Соронзон уян хувиргагч нь энэ зарчим дээр суурилдаг (Зураг 11-13, e).

Хөрвүүлэгчийн загварыг хэмжсэн шилжилтийн мужаар тодорхойлно. Хөрвүүлэгчийн хэмжээсийг шаардлагатай гаралтын дохионы хүч дээр үндэслэн сонгоно.

Индуктив хувиргагчийн гаралтын параметрийг хэмжихийн тулд гүүр (тэнцвэрт ба тэнцвэргүй) хэлхээ, түүнчлэн дифференциал трансформаторын хувиргагчийн нөхөн олговор (автомат төхөөрөмжид) хэлхээг хамгийн өргөн ашигладаг.

Индуктив хувиргагчийг шилжилт хөдөлгөөн болон шилжилт хөдөлгөөнд (хүч, даралт, момент гэх мэт) хувиргах цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хөрвүүлэхэд ашигладаг.

Бусад шилжилтийн хувиргагчтай харьцуулахад индуктив хувиргагч нь өндөр чадлын гаралтын дохио, үйл ажиллагааны энгийн, найдвартай байдлаараа ялгагдана.

Тэдний сул тал нь судалж буй объектын хувиргагчийн урвуу нөлөө (арматур дээрх цахилгаан соронзон нөлөө) ба арматурын инерцийн төхөөрөмжийн давтамжийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөө юм.

Цагаан будаа. 11-15. Хавтануудын хоорондох хувьсах зай (a), дифференциал (b), ялтсуудын хувьсах идэвхтэй талбай бүхий дифференциал (в) ба ялтсуудын хоорондох орчны нэвтрүүлэх чадвар (d) бүхий багтаамж хувиргагч.

Конденсатив хувиргагч.Конденсатор хувиргагч нь конденсаторын цахилгаан багтаамжийн хэмжээс, түүний ялтсуудын харьцангуй байрлал, тэдгээрийн хоорондох орчны нэвтрүүлэх чадвар зэргээс хамаарал дээр суурилдаг.

Зураг дээр. 11-15-д янз бүрийн багтаамжтай хувиргагчдын зохион байгуулалтыг бүдүүвчээр харуулав. Зураг дээрх хөрвүүлэгч. 11-15, Ань хэмжсэн утгын үйл ажиллагааны дор нэг хавтан хөдөлдөг конденсатор юм Xтогтмол хавтантай харьцуулахад. C(b) хувиргалтын статик шинж чанар нь шугаман бус байна. Хөрвүүлэгчийн мэдрэмж нь зай багасах тусам нэмэгддэг 6. Ийм хувиргагчийг жижиг шилжилтийг (1 мм-ээс бага) хэмжихэд ашигладаг.

Хавтануудын жижиг ажлын хөдөлгөөн нь температурын хэлбэлзэлтэй ялтсуудын хоорондох зайг өөрчлөхөд алдаа гардаг. Хөрвүүлэгчийн эд анги, материалын хэмжээсийг сонгосноор энэ алдаа багасна.

Конденсатив хувиргагчид ялтсуудын хооронд таталцлын хүч (хүсээгүй) байдаг

Хаана W 3- цахилгаан талбайн энерги; Уба C нь ялтсуудын хоорондох хүчдэл ба багтаамж юм.

Дифференциал хувиргагчийг мөн ашигладаг (Зураг 11-15, b), нэг хөдлөх ба хоёр тогтмол хавтантай. Хэмжилтийн утгад өртөх үед XЭдгээр хувиргагч нь багтаамжийг нэгэн зэрэг өөрчилдөг. Зураг дээр. 11-15, Вялтсуудын хувьсах идэвхтэй талбай бүхий дифференциал багтаамжийн хувиргагчийг харуулж байна. Ийм хувиргагчийг харьцангуй том шугаман (1 мм-ээс их) болон өнцгийн шилжилтийг хэмжихэд ашигладаг. Эдгээр хувиргагчид хавтангийн профайл хийх замаар шаардлагатай хувиргах шинж чанарыг олж авахад хялбар байдаг.

Хөрвүүлэгч (e) нь шингэний түвшин, бодисын чийгшил, диэлектрик бүтээгдэхүүний зузаан гэх мэтийг хэмжихэд ашиглагддаг. Жишээ нь (Зураг 11-15, G)багтаамжийн түвшний хэмжигч хувиргагчийн төхөөрөмжийг өгсөн болно. Сав руу буулгасан электродуудын хоорондох багтаамж нь шингэний түвшингээс хамаарна, учир нь түвшний өөрчлөлт нь электродуудын хоорондох орчны дундаж нэвтрүүлэх чадварыг өөрчлөхөд хүргэдэг. Хавтангийн тохиргоог өөрчилснөөр шингэний эзэлхүүн (масс) -аас багажийн заалтын хамаарлын хүссэн шинж чанарыг олж авах боломжтой.

Конденсатив хувиргагчийн гаралтын параметрийг хэмжихийн тулд резонансын хэлхээг ашиглан гүүрний хэлхээ ба хэлхээг ашигладаг. Сүүлийнх нь 10-7 мм-ийн нүүлгэн шилжүүлэлтэнд хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай, өндөр мэдрэмжтэй төхөөрөмжийг бий болгох боломжийг олгодог. Конденсатив хувиргагчтай хэлхээ нь ихэвчлэн өндөр давтамжийн гүйдэл (хэдэн арван мегагерц) -ээр тэжээгддэг бөгөөд энэ нь хэмжих төхөөрөмжид орж буй дохиог нэмэгдүүлэх хүсэл эрмэлзэл, тусгаарлагчийн эсэргүүцлийн маневр нөлөөг багасгах хэрэгцээ шаардлагаас үүдэлтэй байдаг.

иончлол хувиргагч.Хөрвүүлэгч нь хийн иончлолын үзэгдэл эсвэл ионжуулагч цацрагийн нөлөөн дор зарим бодисын гэрэлтэлт дээр суурилдаг.

Хэрэв хий агуулсан камерыг жишээлбэл, p-цацрагаар цацвал цахилгаан хэлхээнд багтсан электродуудын хооронд гүйдэл үүснэ (Зураг 11-16). Энэ гүйдэл нь электродуудад хэрэглэж буй хүчдэл, хийн орчны нягт ба найрлага, камер ба электродын хэмжээ, ионжуулагч цацрагийн шинж чанар, эрчмээс хамаарна. Эдгээр хамаарлыг янз бүрийн цахилгаан бус хэмжигдэхүүнийг хэмжихэд ашигладаг. : хийн орчны нягт ба найрлага, эд ангиудын геометрийн хэмжээ гэх мэт.

Цагаан будаа. 11-16. Ионжуулалтын хувиргагчийн схем

Цагаан будаа. 11-17. Иончлолын хувиргагчийн вольт-амперийн шинж чанар

Ионжуулагчийн хувьд цацраг идэвхт бодисын a-, p-, y-туяаг ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн рентген туяа, нейтрон цацрагийг ашигладаг.

Ионжуулалтын түвшинг хэмжихийн тулд хувиргагчийг ашигладаг - иончлолын камер ба иончлолын тоолуур, тэдгээрийн үйлдэл нь өөр өөр хэсгүүдэд тохирдог. вольт-ампер шинж чанархоёр электродын хоорондох хийн завсар. Зураг дээр. 11-17 нь тогтмол хийн найрлагатай камер дахь гүйдлийн хамаарлыг (Зураг 11-16) хэрэглэсэн хүчдэлээс харуулав. Уболон цацрагийн эрчим. Байршил асаалттай Ашинж чанар, гүйдэл нь хүчдэлтэй шууд пропорциональ нэмэгдэж, дараа нь түүний өсөлт удааширч, тухайн талбайд Бханасан байдалд хүрдэг. Энэ нь камерт үүссэн бүх ионууд электродуудад хүрч байгааг харуулж байна. Байршил асаалттай INиончлолын гүйдэл дахин өсч эхэлдэг бөгөөд энэ нь анхдагч электронууд болон ионууд саармаг молекулуудтай мөргөлдөх үед хоёрдогч иончлолын улмаас үүсдэг. Хүчдэл улам нэмэгдэх тусам (хэсэг G)иончлолын гүйдэл нь анхны иончлолоос хамаарахаа больж, ирдэг

тасралтгүй ялгадас (хэсэг D)цацраг идэвхт цацрагт өртөхөөс хамаарахаа больсон.

Талбай А ба Бодоогийн хүчдэлийн шинж чанар нь иончлолын камер, хэсгүүдийн үйлдлийг тодорхойлдог INТэгээд G -иончлолын тоолуур. Ионжуулалтын хөрвүүлэгч болгон иончлолын камер, тоолуураас гадна сцинтилляцын (люминесцент) тоолуурыг ашигладаг. Эдгээр тоолуурын ажиллах зарчим нь тодорхой бодисууд - фосфор (мөнгөний идэвхжсэн цайрын сульфид, кадми сульфид гэх мэт) - цацраг идэвхт цацрагийн нөлөөн дор гэрлийн анивчдаг (scintillations) илэрц дээр суурилдаг. фото үржүүлэгчээр. Эдгээр гялбааны тод байдал, улмаар фото үржүүлэгчийн гүйдлийг цацраг идэвхт цацрагаар тодорхойлно.

Ионжуулалтын хувиргагчийн төрлийг сонгох нь ионжуулагч цацрагаас ихээхэн хамаардаг.

Альфа туяа (гелийн атомын цөм) нь өндөр ионжуулах чадвартай боловч нэвтрэх чадвар багатай байдаг. Хатуу биетүүдэд a-туяа нь маш нимгэн давхаргад (хэдэн хэдэн арван микрометр) шингэдэг. Тиймээс a-цацраг ашиглах үед a-emitter-ийг хувиргагч дотор байрлуулна.

Бета туяа нь электронуудын урсгал (позитрон); тэдгээр нь а-цацрагаас хамаагүй бага ионжуулах чадалтай боловч нэвтрэх чадвар нь өндөр байдаг. Хатуу биет дэх замын урт нь хэдэн миллиметр хүрдэг. Тиймээс ялгаруулагчийг хөрвүүлэгчийн дотор болон гадна талд байрлуулж болно.

Электродуудын хоорондох зай, электродуудын давхцах талбай, иончлолын камер эсвэл тоолууртай харьцуулахад цацраг идэвхт цацрагийн эх үүсвэрийн байрлал өөрчлөгдөх нь иончлолын гүйдлийн утгад нөлөөлдөг. Тиймээс эдгээр хамаарлыг янз бүрийн механик болон геометрийн хэмжигдэхүүнийг хэмжихэд ашигладаг.

Зураг дээр. Жишээ болгон 11-18-д иончлолын мембраны манометрийг үзүүлэв, энд / нь ялгаруулагч; 2 - мембран; 3 - мембранаас тусгаарлагдсан тогтмол электрод. Электродуудын хооронд 2 нь 3ханалтын гүйдэлд хүрэхэд хангалттай боломжит зөрүүг хэрэглэнэ. Даралт өөрчлөгдөх үед Рмембран уян хатан болж, электродуудын хоорондох зай болон иончлолын гүйдлийн утгыг өөрчилдөг.

Цагаан будаа. 11-18. Ионжуулалтын диафрагмын даралт хэмжигч

Цагаан будаа. 11-19. Хийн ялгаруулах тоолуур

Гамма туяа - цахилгаан соронзон хэлбэлзэлмаш бага долгионы урт (10 ~ 8 -10 ~ "см), цацраг идэвхт хувиралтаас үүсдэг.Гамма туяа нь өндөр нэвтрэх чадвартай.

Ионжуулалтын камер, тоолуурын загвар нь янз бүр бөгөөд цацрагийн төрлөөс хамаарна.

Бие даасан тоосонцорыг бүртгэх, түүнчлэн жижиг y-цацрагыг хэмжихийн тулд хий ялгаруулах тоолуур гэж нэрлэгддэг өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд тэдгээрийн үйлдлийг хэсгүүдээр дүрсэлсэн байдаг. INба G гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанарууд. Хий ялгаруулах тоолуурын төхөөрөмжийг Зураг дээр үзүүлэв. 11-19. Тоолуур нь металл цилиндрээс / дотор нь нимгэн вольфрамын утас сунадаг. 2. Эдгээр электродыг хоёуланг нь шилэн цилиндрт хийнэ. 3 сидэвхгүй хий. Хийн ионжуулсан үед тоо нь тоологдох хэлхээнд одоогийн импульс гарч ирдэг.

a-, p-, y-цацрагийн эх үүсвэр болгон ихэвчлэн цацраг идэвхт изотопуудыг ашигладаг. Хэмжих технологид ашигладаг цацрагийн эх үүсвэрүүд нь хагас задралын хугацаа ихтэй, цацрагийн эрчим хүч хангалттай байх ёстой (кобальт-60, стронций-90, плутони-239 гэх мэт).

Ионжуулагч цацрагийг ашигладаг төхөөрөмжүүдийн гол давуу тал нь контактгүй хэмжилт хийх боломж бөгөөд энэ нь жишээлбэл түрэмгий эсвэл тэсрэх аюултай орчинд, түүнчлэн өндөр даралт эсвэл өндөр температурт хэмжилт хийх үед маш чухал юм. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн гол дутагдал нь цацрагийн эх үүсвэрийн өндөр идэвхжилтэй үед биологийн хамгаалалтыг ашиглах хэрэгцээ юм.

13.2 Генераторын хувиргагч

Ерөнхий мэдээлэл.Генератор хувиргагчид гаралтын хэмжигдэхүүн нь хэмжсэн цахилгаан бус хэмжигдэхүүнтэй функциональ хамааралтай EMF буюу цэнэг юм.

Термоэлектрик хувиргагч.Эдгээр хувиргагч нь термопарын хэлхээнд тохиолддог термоэлектрик эффект дээр суурилдаг.

Температурын зөрүүтэй / ба 2, хоёр ялгаатай дамжуулагчийн холболт А ба Б(Зураг 11-20, а), термопар үүсгэх, термо-EMF нь термопарын хэлхээнд үүсдэг.

Термо-EMF-ийг хэмжихийн тулд термопарын хэлхээнд цахилгаан хэмжих хэрэгсэл (милливольтметр, компенсатор) орно (Зураг 11-20, б).Дамжуулагч (электрод) -ын холболтын цэгийг термопарын ажлын төгсгөл, цэгүүд гэж нэрлэдэг. 2 Тэгээд 2" - чөлөөт төгсгөлүүд.

Термопарын хэлхээн дэх термо-EMF-ийг ажлын төгсгөлийн температураар хоёрдмол утгагүй тодорхойлохын тулд термопарын чөлөөт үзүүрүүдийн температурыг ижил, өөрчлөгдөхгүй байлгах шаардлагатай.

Цагаан будаа. 11-20. Термопар (a) ба төхөөрөмжийг термопарын хэлхээнд оруулах арга (б)

Термоэлектрик термометрийн шалгалт тохируулга - температурыг хэмжихэд термопар ашигладаг төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн 0 ° C-ийн чөлөөт төгсгөлийн температурт хийгддэг. Стандарт термопаруудын тохируулгын хүснэгтийг мөн чөлөөт үзүүрүүдийн температур 0 ° C-тай тэнцүү байх нөхцөлд эмхэтгэсэн болно. At практик хэрэглээтермоэлектрик термометрийн хувьд термопарын чөлөөт үзүүрүүдийн температур ихэвчлэн 0 ° C-тай тэнцүү байдаггүй тул залруулга хийх шаардлагатай.

Температурыг хэмжихэд одоо ашиглаж байгаа термопар үйлдвэрлэхэд голчлон тусгай хайлшийг ашигладаг.

Өндөр температурыг хэмжихийн тулд TPP, TPR, TVR төрлийн термопар ашигладаг. Эрхэм металлаар хийсэн термопар (TPP ба TPR) нь өндөр нарийвчлалтай хэмжилт хийхэд ашиглагддаг. Бусад тохиолдолд үнэт металлын термопар (TXA, TXK) ашиглагддаг.

Гадны нөлөөллөөс (даралт, түрэмгий хий гэх мэт) хамгаалахын тулд термопар электродуудыг хамгаалалтын холбох хэрэгсэлд байрлуулж, бүтцийн хувьд термисторын холбох хэрэгсэлтэй төстэй (Зураг 11-7, б).

Чөлөөт үзүүрүүдийн температурыг тогтворжуулахад хялбар байхын тулд заримдаа термопарыг тохирох термоэлектрод материалаар хийсэн эсвэл электродынхоос хямд, дулааны цахилгааны шинж чанарыг хангасан тусгайлан сонгосон материалаар хийсэн өргөтгөлийн утсыг ашиглан сунгадаг. үндсэн термопартай чөлөөт үзүүрүүдийн боломжит температурын хүрээнд (ихэвчлэн 0-ээс 100 ° C хүртэл). Өөрөөр хэлбэл, өргөтгөлийн утаснууд нь үндсэн термопарынхтай адил тогтоосон температурын хязгаарт термо-EMF-ийн температурын хамааралтай байх ёстой.

Термопаруудын инерц нь дулааны инерцийн үзүүлэлтээр тодорхойлогддог. Дулааны инерцийн индекс нь 5-20 секунд байдаг хурдан хариу үйлдэлтэй термопаруудын загварууд мэдэгдэж байна. Уламжлалт холбох хэрэгсэл дэх термопар нь хэдэн минутын дулааны инерцитэй байдаг.

Индукцийн хувиргагчийг шугаман болон өнцгийн шилжилтийн хурдыг хэмжихэд ашигладаг. Эдгээр хөрвүүлэгчдийн гаралтын дохиог цахилгаан нэгтгэх эсвэл ялгах төхөөрөмжийг ашиглан цаг хугацаанд нь нэгтгэж эсвэл ялгаж болно. Эдгээр хувиргалтын дараа мэдээллийн дохионы параметр нь шилжилт эсвэл хурдатгалтай пропорциональ болно. Тиймээс индукцийн хувиргагчийг шугаман болон өнцгийн шилжилт, хурдатгалыг хэмжихэд мөн ашигладаг.

Индукцийн хувиргагчийг өнцгийн хурдыг хэмжих хэрэгсэл (тахометр) болон чичиргээний параметрүүдийг хэмжих хэрэгсэлд хамгийн өргөн ашигладаг.

Тахометрийн индукцийн хувиргагч нь тогтмол буюу жижиг (1-100 Вт) генератор юм Хувьсах гүйдлийнихэвчлэн байнгын соронзоор бие даан өдөөгддөг бөгөөд ротор нь туршилтын голтой механикаар холбогдсон байдаг. Тогтмол гүйдлийн генераторыг ашиглах үед өнцгийн хурдыг генераторын EMF-ээр үнэлдэг бөгөөд хувьсах гүйдлийн генераторын хувьд өнцгийн хурдыг EMF буюу түүний давтамжийн утгаас тодорхойлж болно.

Зураг дээр. 11-21-д харилцан эргэх хөдөлгөөний далайц, хурд, хурдатгалыг хэмжих индуктив хувиргагчийг харуулав. Хөрвүүлэгч нь цилиндр ороомог / соронзон хэлхээний цагираган завсарт хөдөлдөг. 2. Цилиндр хэлбэрийн байнгын соронз 3 цагирагийн завсарт тогтмол радиаль соронзон орон үүсгэдэг. Ороомог хөдөлж байх үед соронзон орны хүчний шугамыг гаталж, хөдөлгөөний хурдтай пропорциональ эмф гарч ирдэг.

Цагаан будаа. 11-21. Индукцийн хувиргагч

Индукцийн хувиргагчийн алдаа нь голчлон соронзон орны цаг хугацаа, температурын өөрчлөлт, ороомгийн эсэргүүцлийн температурын өөрчлөлтөөр тодорхойлогддог.

Индукцийн хувиргагчийн гол давуу тал нь дизайны харьцангуй энгийн байдал, найдвартай байдал, өндөр мэдрэмж юм. Сул тал нь хэмжсэн утгуудын хязгаарлагдмал давтамжийн муж юм.

Пьезоэлектрик хувиргагч.Ийм хувиргагч нь гадаад үзэмжээс бүрдэх шууд пьезоэлектрик эффектийг ашиглахад суурилдаг цахилгаан цэнэгмеханик стрессийн нөлөөн дор зарим талстуудын гадаргуу дээр (кварц, турмалин, Рошелийн давс гэх мэт).

Кварцын болороос хавтанг хайчилж авсан бөгөөд ирмэг нь оптик тэнхлэгт перпендикуляр байх ёстой. Оз,механик тэнхлэг OUба цахилгаан тэнхлэг Өөболор (Зураг 11-22, а ба б).

Fxнүүрэн дээрх цахилгаан тэнхлэгийн дагуу Xтөлбөр гарч ирдэг Q x = kF x,Хаана к- пьезоэлектрик коэффициент (модуль).

Хүчний хавтанд өртөх үед Fyижил нүүрэн дээр механик тэнхлэгийн дагуу Xтөлбөр үүсдэг Q y = kF y a/b,Хаана АТэгээд б- хавтангийн нүүрний хэмжээс.

Оптик тэнхлэгийн дагуу хавтан дээрх механик үйлдэл нь цэнэгийн харагдах байдлыг үүсгэдэггүй.

Хувьсах хийн даралтыг хэмжих пьезоэлектрик хувиргагчийн төхөөрөмжийг Зураг дээр үзүүлэв. 11-23. Даралт Рметалл мембранаар / металл жийргэвчний хооронд хавчуулагдсан руу дамждаг 2 кварц хавтан 3.

Цагаан будаа. 11-22. Кварцын болор (a) ба хавтан (б),түүнээс сийлсэн

Бөмбөг 4 кварцын хавтангийн гадаргуу дээрх даралтыг жигд хуваарилахад хувь нэмэр оруулдаг. Дунд зай нь сайн тусгаарлагч материалаар хийсэн бутны дундуур 5-р зүүтэй холбогдсон байна. Дарамт шахалтанд орсон үед Р 5-р зүү ба хөрвүүлэгчийн орон сууцны хооронд боломжит зөрүү үүсдэг .

Пьезоэлектрик хувиргагчид кварцыг голчлон ашигладаг бөгөөд үүнд пьезоэлектрик шинж чанар нь өндөр механик хүч чадал, өндөр тусгаарлагч чанар, түүнчлэн пьезоэлектрик шинж чанар нь өргөн хүрээний температураас хамааралгүй байдаг. Барийн титанат, титанат, хар тугалга цирконатын туйлширсан керамикийг мөн ашигладаг.

Цагаан будаа. 11-23. Пьезоэлектрик даралт хувиргагч

Хавтангийн хэмжээс ба тэдгээрийн тоог дизайныг анхаарч үзэх, шаардагдах цэнэгийн утгыг харгалзан сонгоно.

Пьезоэлектрик хувиргагчид үүсэх цэнэг нь тусгаарлагч болон хэмжих төхөөрөмжийн оролтын хэлхээний дагуу "урсдаг". Тиймээс пьезоэлектрик хувиргагч дээрх потенциалын зөрүүг хэмждэг төхөөрөмжүүд нь өндөр оролтын эсэргүүцэлтэй (10 12 -10 15 Ом) байх ёстой бөгөөд энэ нь өндөр оролтын эсэргүүцэл бүхий электрон өсгөгчийг ашиглах замаар бараг баталгааждаг.

Цэнэглэх "ус зайлуулах" -ын улмаас эдгээр хөрвүүлэгчийг зөвхөн хурдан өөрчлөгдөж буй хэмжигдэхүүнийг (хувьсах хүч, даралт, чичиргээний параметр, хурдатгал гэх мэт) хэмжихэд ашигладаг.

Пьезоэлектрик хувиргагчийг ашигладаг - шууд ба урвуу пьезоэлектрик эффектийг ашигладаг пьезорезонаторууд. Сүүлийнх нь хувиргагчийн электродуудад хувьсах хүчдэл хэрэглэвэл пьезо мэдрэмтгий хавтан дээр механик хэлбэлзэл үүсэх бөгөөд давтамж (резонанс давтамж) нь зузаанаас хамаарна. hхавтан, уян хатан байдлын модуль Эба түүний материалын нягт p. Ийм хөрвүүлэгчийг генераторын резонансын хэлхээнд оруулах үед үүссэн цахилгаан хэлбэлзлийн давтамжийг f p давтамжаар тодорхойлно. Утгыг өөрчлөх үед х, Ээсвэл механик эсвэл дулааны нөлөөний нөлөөн дор p давтамж / p өөрчлөгдөх бөгөөд үүний дагуу үүссэн хэлбэлзлийн давтамж өөрчлөгдөнө. Энэ зарчмыг даралт, хүч, температур болон бусад хэмжигдэхүүнийг давтамж болгон хувиргахад ашигладаг.

Галваник хувиргагч. Хөрвүүлэгч нь гальваник хэлхээний цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг электролитийн ионуудын химийн идэвхжил, тухайлбал электролит дахь ионуудын концентраци ба исэлдэлтийн процессоос хамаарал дээр суурилдаг. Эдгээр хувиргагчийг уусмалын устөрөгчийн ионуудын идэвхжилээс хамаардаг уусмалын (хүчиллэг, төвийг сахисан, шүлтлэг) урвалыг тодорхойлоход ашигладаг.

Нэрмэл ус нь сул боловч тодорхой тодорхойлогдсон цахилгаан дамжуулах чадвартай бөгөөд энэ нь усны иончлолоор тайлбарлагддаг.Химийн идэвхжил a нь эквивалент концентраци ба үйл ажиллагааны коэффициентийн үржвэртэй тэнцүү байна (уусмалыг хязгааргүй шингэрүүлэлтээр нэгдэх хандлагатай).

Хэрэв диссоциацийн явцад H + ион үүсгэдэг хүчил усанд уусвал уусмал дахь H + ионы концентраци нь цэвэр усныхаас их байх ба OH ~ ионы концентраци нь нэг хэсэг нь дахин нэгддэг тул бага байх болно. H + ионуудын OH ионуудтай.

Тиймээс уусмалын устөрөгчийн ионуудын химийн идэвхжил нь уусмалын урвалын шинж чанар юм. Уусмалын урвал нь тоон хувьд устөрөгчийн ионуудын идэвхжилийн сөрөг логарифмээр тодорхойлогддог - рН-ийн утга Нэрмэл усны хувьд рН-ийн утга нь 7 рН нэгж байна.

Усан уусмалын рН-ийн өөрчлөлтийн хүрээ t = 22 ° С 0-14 рН нэгж байна.

РН-ийг хэмжихийн тулд электродын (хилийн) потенциалыг хэмжихэд үндэслэсэн аргыг ашигладаг.

Хэрэв метал электродыг ижил нэртэй ионуудыг агуулсан уусмалд дүрвэл электрод нь потенциалыг олж авдаг. Устөрөгчийн электрод нь үүнтэй төстэй ажилладаг.

Устөрөгч ба уусмалын хоорондох электродын потенциалыг олж авахын тулд устөрөгчийн электрод гэж нэрлэгддэг байх шаардлагатай. Устөрөгчийн электродыг цагаан алт, иридиум, палладийн гадаргуу дээрх устөрөгчийн шингээх шинж чанарыг ашиглан үүсгэж болно. Ихэвчлэн устөрөгчийн электрод нь цагаан алтаар бүрсэн цагаан алтны электрод бөгөөд устөрөгчийн хий тасралтгүй нийлүүлдэг. Ийм электродын боломж нь уусмал дахь устөрөгчийн ионы концентрацаас хамаарна.

Практикт хилийн потенциалын үнэмлэхүй утгыг хэмжих боломжгүй юм. Иймд гальваник хувиргагч нь ямагт хоорондоо цахилгаанаар холбогдсон хоёр хагас эсээс тогтдог: электродтой туршилтын уусмал болох ажлын (хэмжих) хагас эс ба тогтмол хязгаарын потенциалтай харьцуулсан (туслах) хагас эсээс бүрдэнэ. , электрод ба тогтмол концентрацитай уусмалаас бүрдэнэ. Устөрөгчийн ионуудын хэвийн тогтмол концентрацитай устөрөгчийн электродыг лавлагааны хагас эс болгон ашигладаг. Үйлдвэрлэлийн хэмжилтийн хувьд илүү тохиромжтой лавлагааны каломель электродыг ашигладаг.

Цагаан будаа. 11-24. Галваник хөрвүүлэгч

Зураг дээр. 11-24-т устөрөгчийн ионы концентрацийг хэмжих хувиргагчийг харуулав. Каломель электрод нь харьцуулсан хагас элементийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь шилэн сав юм 4, ёроолд нь бага хэмжээний мөнгөн ус, дээр нь каломелийн зуурмаг (Hg2Cb) байдаг. Зуурмагийн дээд талд калийн хлоридын уусмал (KC1) хийнэ. Боломжит байдал нь каломель-мөнгөн усны интерфейс дээр үүсдэг. Мөнгөн устай шүргэхийн тулд цагаан алтны электрод 5-ыг савны ёроолд гагнана.Каломель электродын потенциал нь каломель дахь мөнгөн усны концентрацаас, мөнгөн усны ионы концентраци нь эргээд хлоридын концентрацаас хамаарна. калийн хлоридын уусмал дахь ионууд.

Туршилтын уусмалд устөрөгчийн электродыг дүрнэ. Хагас эсүүд хоёулаа хоолой болох электролитийн түлхүүрээр холбогддог 2, ихэвчлэн KC1-ийн ханасан уусмалаар дүүргэж, хагас нэвчилттэй залгуураар хаадаг 3. Ийм хувиргагчийн EMF нь рН-ийн функц юм.

Аж үйлдвэрийн төрлийн төхөөрөмжид ажиллаж байгаа устөрөгчийн электродын оронд илүү тохиромжтой сурьма эсвэл квингидроны электродыг ашигладаг. Шилэн электрод гэж нэрлэгддэг электродууд бас өргөн хэрэглэгддэг.

Галваник хувиргагчийн EMF-ийг хэмжихийн тулд нөхөн олговрын төхөөрөмжийг ихэвчлэн ашигладаг. Шилэн электродын хувьд хэмжих хэлхээ нь өндөр оролтын эсэргүүцэлтэй байх ёстой, учир нь шилэн электродын дотоод эсэргүүцэл 100-200 MΩ хүрдэг. РН-ийг гальваник хувиргагчаар хэмжихдээ температурын нөлөөг засах шаардлагатай.