ВВЕДЕНИЕ
Измерительные схемы устройств с рассматриваемыми датчиками, как и измерительные схемы всех радиоэлектронных устройств для измерения неэлектрический величин, предназначены для преобразования изменений электрических параметров датчиков в напряжение или ток , фиксируемые указателем.
Точность измерений, которая может быть достигнута радиоэлектронными устройствами, в значительной мере определяется стабильностью этого преобразования. Последняя зависит в большинстве случаев от постоянства характеристик элементов схемы, в частности стабильности емкости и индуктивности проводов, соединяющих датчик с остальными блоками прибора.
Стабильность электрических параметров соединительных проводов является исключительно существенной в том случае, когда необходим помещать датчик на большом удалении от места установки других блоков прибора. При большой длине этих проводов велики их емкость и индуктивность, поэтом незначительные изменения последних ( на доли процента) могут перекрыть изменения емкости или индуктивности датчика от заметных изменений контролируемых неэлектрических величин. Это особенно существенно для датчиков, обладающих малой чувствительностью.
Для оценки влияния возможных изменений соединительных, а также монтажных проводов на точность измерений приведем некоторые данные их емкости и индуктивности.
Емкость скрученных изолированных проводов, используемых обычно для монтажа, 20 – 100 пф/м, а индуктивность 0,5 – 1 мкгн/м. Емкость экранированного провода 100 – 200 пф/м, а коаксиального( в зависимости от марки) 40 – 100 пф/м, индуктивность коаксиального кабеля обычно около 0,3 мкгн/м. Индуктивность двух проводников диаметром 1 мм, проходящих параллельно на расстоянии 40 мм, приблизительно равна 2 мкгн/м, а емкость их – около 10 пф/м. Проводник , проходящий на указанном расстоянии около металлического экрана, имеет индуктивность, приблизительно в 2 раза меньшую, а емкость – в 2 раза большую указанных значений.
Приведенные данные показывают, что на точность измерений может сказаться не только изменение параметров соединительных проводов, но и перемещение проводов друг относительно друга, а также относительно корпуса прибора.
Длину соединительных проводов необходимо стремиться сделать как можно меньшей также и с целью уменьшения наводок за счет переменных электрических и магнитных полей.
В тех же случаях, когда по условиям использования прибора все же необходимо применять длинные соединительные провода, для повышения стабильности прибора используются специальные, более сложные схемы включения датчиков, о которых будет сказано ниже.
Измерительные схемы, работающие с высокочастотным датчиком, можно разбить на две большие группы.
К первой группе относятся схемы, в которых датчики входят в систему делителей напряжения. В этих схемах при изменения электрических параметров датчиков выходное напряжение части схемы изменяются за счет изменения полного сопротивления датчика. Регистрируя эти изменения, можно контролировать неэлектрические величины, действующие на датчик. Для обеспечения работы схем этой группы необходимо питать датчик от отдельного генератора высокой частоты со стабильным выходным напряжением. Ко второй группе относятся схемы измерительных высокочастотных генераторов, элементом которых является используемый датчик. При изменении электрических параметров датчика, включенного в такую, схему, изменяются частота или ток в элементах измерительного генератора: регистрируя эти изменения можно контролировать соответствующую неэлектрическую величину.
К первой группе относятся рассматриваемые ниже дифференциальные и мостовые схемы, а ко второй – схемы с изменением амплитуды и частоты колебаний измерительных генераторов.
1 Аналитический обзор
Датчик, сенсор (от англ. sensor) — термин систем управления, первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий контролируемую величину в удобный для использования сигнал.
Измерительные схемы устройств с рассматриваемыми датчиками, как и измерительные схемы всех радиоэлектронных устройств для измерения неэлектрический величин, предназначены для преобразования изменений электрических параметров датчиков в напряжение или ток , фиксируемые указателем.
Точность измерений, которая может быть достигнута радиоэлектронными устройствами, в значительной мере определяется стабильностью этого преобразования. Последняя зависит в большинстве случаев от постоянства характеристик элементов схемы, в частности стабильности емкости и индуктивности проводов, соединяющих датчик с остальными блоками прибора.
Стабильность электрических параметров соединительных проводов является исключительно существенной в том случае, когда необходим помещать датчик на большом удалении от места установки других блоков прибора. При большой длине этих проводов велики их емкость и индуктивность, поэтом незначительные изменения последних ( на доли процента) могут перекрыть изменения емкости или индуктивности датчика от заметных изменений контролируемых неэлектрических величин. Это особенно существенно для датчиков, обладающих малой чувствительностью.
Для оценки влияния возможных изменений соединительных, а также монтажных проводов на точность измерений приведем некоторые данные их емкости и индуктивности.
Емкость скрученных изолированных проводов, используемых обычно для монтажа, 20 – 100 пф/м, а индуктивность 0,5 – 1 мкгн/м. Емкость экранированного провода 100 – 200 пф/м, а коаксиального
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
