Pentru măsurarea impedanței senzorilor și a parametrilor lor - rezistențe active și reactive și, respectiv, R, L și C - utilizarea punților AC.
Circuitul electric echivalent al senzorului, caracterizat prin impedanță poate fi reprezentat cu secvența cu doi poli-TION sau compus activ paralel și rezistența reagenti TION, așa cum se arată în figura 3.19. Principalele relații care caracterizează rețeaua de două terminale sunt prezentate în Fig. 3.19, a și 3.19.6. Această schemă de substituire este aleasă în funcție de tipul de putere disipată (pierdută) și de elementele rețelei cu două terminale. În cazul în care aceste pierderi sunt proporționale cu prin curentul I cu două terminale, care are loc în prezența unei bobine de sârmă soprotiv-ment sau scurgere de curent activ predominant prin condensator curge pătrat, t. E. Puterea activă a pierdut la bobina de încălzire sau condensator, substitutul senzor circuite secvențiale. În cazul în care pierderile sunt proporționale cu pătratul tensiunii pe rețea cu două terminale, care, în cazul pierderii dielectrice în condensator sau un inductor mare (pierdere de putere reactivă), schema de înlocuire selectat paralel-mu.
Măsurarea parametrilor senzorilor capacitivi. Pierderea dielectrică în condensator poate fi reprezentată de un rezistor cu rezistență Rc conectat în paralel cu condensatorul Cc.
Diagrama principală a măsurătorilor cu un senzor capacitiv este așa-numita punte Nernst (figura 3.20). Impedanța senzorului este
Impedanța brațului de echilibrare este dată de
Starea echilibrului punții :, adică n. Podul este echilibrat cu valoarea cantității măsurate care este luată ca valoare inițială. Când m0 se schimbă la. impedanța senzorului
variază de la Zc la. Apoi între punctele A și B în diagonala podului există o tensiune de dezechilibru
și dacă. apoi, până la a doua ordine
Alegerea. K = 1, primiți sensibilitatea maximă a circuitului. În plus, datorită simetriei punții, este mai ușor să se compenseze influența cantităților de influență. În aceste condiții
Dacă senzorul este un condensator cu un di-electric de aer, pierderile sunt neglijabile, iar impedanța senzorului are un caracter capacitiv. În acest caz, rezistorul Re pentru echilibrarea podului poate fi omis. Într-un astfel de pod, cunoscut sub numele de podul Souti (Figura 3.21), tensiunea de dezechilibru este egală cu
Podul este echilibrat cu o valoare care este luată ca valoare inițială a cantității măsurate. și setați Ce = Cc o. Apoi, cu
Dacă în interiorul mic
Plăcile de condensatoare se formează cu capacitățile parazite de masă distribuite așa cum se arată în Fig. 3.21,6. Aceste condensatoare parazite sunt paralele cu fiecare dintre rezistențele R și impedanța de intrare a contorului cu o rezistență activă Rd. Efectul lor asupra brațelor podului poate fi ETS-lat neglijabil pentru aceasta foarte mici depozite de conductor de rezistență R (10 februarie --10 3 Ohmi), comparativ cu capacitatea parazită. Mai convenabil este includerea în paralel a fiecărui condensator rezistor cu o capacitate mică, care vă permite să echilibrați podul prin compensarea capacităților parazite.
Parazitara capacitate paralelă cu lanțul de metri de intrare, nu afectează echilibrul podului, dar poate afecta sensibilitatea circuitului la dezechilibru, în cazul în care parazitare capacitate nu este prea duce la comparație cu impedanța de intrare a mijlocului de măsurare. În acest caz, este mai rezonabil să se măsoare curentul de dezechilibru folosind un instrument de măsurare cu o impedanță de intrare mult mai mică decât rezistența parazită capacitivă conectată în paralel.
Curentul de dezechilibru al punții Southi, atunci când impedanța de intrare a dispozitivului de măsurare este neglijabilă, este determinată de expresia
În cazul ușor de realizat, când
Măsurarea parametrilor senzorului inductiv. În funcție de modul cel mai bine să prezinte pierderi în bobina senzor - rezistență în serie sau în paralel, respectiv stvuyuschey circuit echivalent folosit, respectiv Maxwell Bridge (figura 3.22, a.) Sau punte Gay (figura 3.22 b.).
Condiția de echilibru pentru ambele poduri este aceeași:
Pentru podul Maxwell
dar pentru podul Gay
Rezistența și inductanța senzorului în funcție de valorile parametrilor elementelor de punte sunt determinate în ambele circuite ale punții ca
Tensiunea de dezechilibru în ambele circuite este determinată de expresie
și dacă \ Z \<<\KR+Zc o\, то с точностью до малых второго по-рядка
Sensibilitatea acestor circuite de punte este maximă pentru | Zc0 | = KR și, luând K = 1 și R = | Zc0 |, obținem
Dacă doi senzori cu aceleași impedanțe statice sunt plasați în ramificațiile adiacente ale podului, formând o schemă diferențială, atunci efectul cantităților de influență este compensat. Și întrucât variațiile valorii măsurate determină identitatea ca răspuns la valori, dar semnele opuse ale reacției senzorilor, se obține o îmbunătățire a liniarității caracteristicilor de conversie ale circuitului ca întreg și liniarizarea caracteristicilor combinate ale senzorilor în particular.
Diagramele schematice ale podurilor cu includerea diferențială a senzorilor inductivi sunt arătate în Fig. 3.23. Tensiunea de dezechilibru în funcția de impedanță a senzorilor Zc1 și Zc2 este exprimată prin relația
Impozitul sub influența valorii măsurate
Când valoarea de influență determină modificări identice ale impedanțelor Zc1. și Zc2 și cantitatea măsurată - acestea sunt reciproce, se poate scrie asta
unde Sg este sensibilitatea la cantitatea de influență și S este sensibilitatea la cantitatea măsurată. Având în vedere acest lucru, expresia anterioară pentru tensiunea de dezechilibru poate fi scrisă în formă
Astfel, tensiunea de dezechilibru este o funcție liniară a incrementelor cantității măsurate; în timp ce influența cantității de influență este redusă. Dacă creșterile impedanței senzorului cauzate de cantitatea de influență sunt mici în comparație cu impedanța statică Zc0. care de obicei are loc, atunci
În cazul în care caracteristicile senzorilor neliniare și neliniare-Ness, de exemplu, expunerea pătratică, egală și opusă la bord măsurand determină senzori de impedanță măsurabilă-neniya care nu mai sunt identice, Vym în mărime și în semn opus, adică. F .
Tensiunea de dezechilibru în acest caz este exprimată de relația neliniară
Ceea ce este redus la o formă liniară
în cazul în care. care este de obicei cazul.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: