Преобразование электрических величин

Преобразование электрических величин в перемещение основано на возникновении магнитного поля при протекании тока, которое, взаимодействуя с магнитными полями постоянного магнита или электромагнита, создает усилие, необходимое для перемещения магнита или самого проводника с током. Рассмотрим основные элементы преобразователей изменения силы тока в перемещение. [c.70]

Рис. А.2.3. Преобразование электрических величин, регистрируемых как функция вре

Электрохимическими преобразователями, или хемотронами, называют приборы и отдельные элементы устройств, принцип действия которых основан на законах электрохимии. Электрохимические системы такого рода выполняют роль диодов, датчиков, интеграторов, запоминающих устройств и соответственно выполняют функции выпрямления, усиления и генерирования электрических сигналов, измерения неэлектрических величин и др. В хемотронах происходят процессы преобразования электрической энергии в химическую, а также механической энергии в электрическую и др. В отличие от электронных устройств (ламповых и полупроводниковых), в которых перенос электричества осуществляется электронами, в электрохимических преобразователях заряды переносятся ионами. Согласно закону Фарадея, количество вещества, претерпевшего изменение на электроде, пропорционально количеству прошедшего электричества. Поэтому измеряя тем или иным способом количественное изменение вещества, можно определить количество электричества, т. е. интегрировать электрические сигналы. Для этого электрохимическая реакция должна быть а) обратимой, т. е. реакция на аноде должна быть обратной реакции на катоде. Например, на аноде Си — 2е Си на катоде Си + + Че" Си б) реакция должна быть единственной, иначе точное интегрирование тока затруднено в) электролиты и электроды должны быть устойчивыми во времени г) реакции на электродах должны протекать с достаточно высокими скоростями. Таким требованиям могут удовлетворять некоторые электрохимические реакции, характеризующиеся потенциалами, лежащими между потенциалами водородного и кислородного электродов (рис. 66). При отсутствии в системе газообразных водородов и кислорода и при малой электрохимической поляризации электродов на них будут протекать лишь основные реакции. Системой, удовлетворяющей указанным требованиям, может быть 12+ + 2е ч 21" Е = 0,53 В. Потенциал ее положительнее потенциала водородного электрода и при рН< 11 отрицательнее потенциала кислородного электрода, поэтому в водных растворах в присутствии иода и ионов I" кислород и водород выделяться не будут. Эта реакция в прямом и обратном направлениях протекаете небольшой электрохимической поляризацией, следовательно, на электродах можно получить [c.367]

Во многих случаях измеряемую электрическую величину целесообразно преобразовать с тем, чтобы получить результат измерения в более удобной форме. Мотивом для преобразования могут быть три следующие причины [c.449]

Сигналы, полученные от датчика, необходимо преобразовать для последующего накопления их в соответствующих устройствах и переработки в необходимую информацию. Накопление данных в простейшем случае осуществляют визуально или путем записи показаний измерительных приборов, например показывающего прибора. При этом возможны ошибки, особенно при быстром поступлении сигналов, вследствие неправильного считывания и списывания результатов. Значительно эффективнее регистрация преобразованных сигналов ведется самописцем или печатающим устройством. Результаты измерения накапливаются на перфокартах, перфолентах или магнитных лентах и пластинах, а также путем фотографирования. При обработке результатов измерений при помощи вычислительных машин необходимо преобразование электрических величин, например токов, пропорциональных концентрациям, в параметры двоичной или десятичной системы. Этот процесс происходит в аналогово-цифровых преобразователях (разд. А.2). Для предотвращения искажения аналоговых величин из-за влияния помех преобразование сигналов датчика следует осуществлять непосредственно вслед за получением сигналов, поскольку цифровые величины по своей сущности не могут быть искажены. Для наблюдения за ходом процесса сигналы датчика должны быть преобразованы в преобразователях различных типов с целью передачи их в приборы управления или регулирования. Для установления границ преобразования проводят стандартизацию входных и выходных параметров преобразователя. В процессе накопления данных независимо от того, идет ли речь о простой записи или записи с применением приборов, преобразовании, запоминании или накоплении сигналов, непосредственного получения информации не происходит. [c.434]

А.2.4. Преобразование электрических величин [c.449]

Отметим одно важное обстоятельство, связанное с преобразованием энергии химической реакции в электрическую. Величина —ДОр.т- определяет верхний предел превращения энергии химической реакции в полезную работу. Этот предел может быть реализован при проведении реакции равновесным способом в гальваническом элементе. Коэффициент полезного действия [c.228]

Рассмотрим некоторые электрохимические преобразователи первого типа, которые наиболее распространены. При помощи таких приборов осуществляется преобразование одних электрических величин в другие, а также разнообразных внешних воздействий в электрические сигналы. В этих хемотронах обычно используют инертные электроды и обратимые окислительно-восстановительные системы типа иод-иодид, ферро-феррицианид и др. Наиболее часто применяют платиновые электроды и систему иод-иодид, в которой протекает реакция 1 "+2е 7 31 . В основе работы приборов рассматриваемого типа лежит зависимость диффузионного тока от различных параметров (размера поверхности электрода, концентрации реагирующего вещества, температуры, скорости движения жидкости у поверхности электрода и т. д.). [c.216]

Рассмотрим некоторые электрохимические преобразователи первого типа, которые наиболее распространены. При помощи таких приборов осуществляется преобразование одних электрических величин в другие, а также разнообразных внешних воздействий в электрические сигналы. [c.230]

Для упрощения расчетов целесообразно исключить трансформатор из схемы, отразив осуществляемые им преобразования силовых величин (электрического напряжения и механической силы), характеристик движения (электрического тока и колебательной скорости), а также электрических и акустических импедансов введением множителей, определяемых коэффициентом трансформации А. Тогда схему можно представить в виде, показанном на рис. 6.16. Если рассматривается работа преобразователя в режиме излучения, то возбуждение осуществляется через зажимы 7-2, зажимы Г-2 являются выходными. В режиме приема зажимы 1-2 выходные, а через I -2 осуществляется возбуждение. [c.125]

Каждая из величин, относящаяся к газодинамическим процессам, может быть преобразована в соответствующую ей электрическую величину с помощью масштабных коэффициентов преобразования. Сказанное позволяет записать [c.200]

Работа автоматической пожарной сигнализации построена на принципе преобразования неэлектрических величин в электрические. Все автоматические пожарные извещатели в зависимости от влияющего на их срабатывание фактора подразделяются на следующие группы дымовые, реагирующие на появление от-, крытого дыма тепловые, реагирующие на повышение температуры окружающего воздуха световые, реагирующие на появление и излучение открытого пламени. [c.134]

Электрические манометры, основанные либо на преобразовании давления в какую-либо электрическую величину, либо на изменении электрических свойств материала под действием давления. [c.172]

Действие приборов этой группы основано на прямом или косвенном преобразовании давления в какую-либо электрическую величину, функционально связанную с давлением. [c.215]

Другой пример автоматизированной системы, получившей наименование АКСАМИТ , предназначен для измерения электрических сигналов [53J, поступающих с первичных преобразователей физических величин, для математической обработки результатов этих измерений и управления процессом измерений. Система пригодна для автоматизированных поверочных комплексов, для контроля работоспособности сложных объектов, технологического контроля электронной аппаратуры, управления физическим экспериментом, т. е. везде, где можно использовать принцип преобразования измеряемой величины в электрический сигнал. [c.149]

Обобщенная структурная схема ИК-анализатора показана на рис. 3.1. Кювета с анализируемым образцом представлена входным преобразователем ВхП, который является звеном преобразования параметра пробы (искомой концентрации компонента вещества) в измеряемую физическую величину (интенсивность прошедшего через пробу излучения). Излучатель и элементы формирования световых пучков (оптическая система) представлены звеном оптического преобразования сигнала ОП. Звено ЭП служит для преобразования электрического сигнала, снимаемого с приемника [c.68]

Рис. А.2.3. Преобразование электрических величин, регистрируемых как функция времени, при помощи / С-звена. в — имгегрирование б — дифференцирование (параллельно измерительному прибору с

Принципиальная электрическая схема электронного блока состоит из схемы— формирователя, шагового искателя и блока питания. В основу работы электронного блока положен принцип дискретного преобразования неэлектрической величины в электрическую. [c.36]

В технологии пластических масс, например, стали традиционными методы контроля смещения по внешнему виду, плотности материала, результатам физико-механических испытаний образцов и т. п. [43]. Рел<е применяется анализ микрофотографий и электронных микрофотографий, метод электронно-лучевого микрозонда [44]. Указанные методы контроля качества осуществляются лишь после выгрузки готовой смеси, требуют отбора проб, длительного времени проведения испытаний, и на их результатах отражается влияние ряда побочных явлений — взаимная диффузия компонентов или их расслоение под действием разности плотностей, старение полимерных компонентов, различие образцов по степени термической обработки. Данные методы контроля не дают точного представления о процессе и не позволяют оперативно его регулировать. Для осуществления непосредственного контроля за качеством смеси в зоне ее непрерывного потока в ходе приготовления часто пользуются каким-либо физическим параметром, реагирующим на изменение меж-фазной поверхности, с последующим преобразованием этого параметра в электрическую величину и ее регистрацией. Такие электрометрические методы измерения свойств материалов являются достаточно оперативными. [c.19]

Сущность разработанного метода состоит в преобразовании линейных перемещений в электрические величины благодаря применению специального устройства (фиг. 88 и 89) в виде уравновешенного двуплечего рычага, к одному из концов которого [c.161]

Приборы аналогового типа отличаются тем, что электрическая величина (ток или напряжение), пропорциональная значению измеряемого параметра образца, после ряда преобразований в блоках измерительного устройства появляется на его выходе в виде той же электрической величины или в виде ее аналога. [c.85]

Химотроника, или электрохимические преобразователи информации. Точность выполнения электрохимических законов и удобство измерения и преобразования электрических величин позволяют использовать электрохимические явления для создания ряда точных приборов преобразователей тока, интегрирующих устройств, регистрирующих устройств и датчиков различного типа. Работа этих приборов чаще всего основана на процессах пропускания электрического тока через систему электролит — металл, сопровождающихся поляризацией, изменением массы или объема веществ используются также электрокапиллярные явления, связанн-ые с изменением поверхностного натяжения на границе металл — электролит, зависящим от наложенного потенциала. [c.257]

Описанные выше способы регистрации отклонения пучка лучей являются энергетическими, т. е. отклонение преобразуется в изменение амплитуды сигнала. Возможно также преобразование отклонения пучка в фазовую или временную характеристику сигнала (рис. Х1П.5). Для этого после прохождения кюветы пучок направляется на вращающийся обтюратор с прорезями, за которым расположен фотоприемник. При изменении направления пучка фаза электрического сигнала / сдвигается на величину Аср относительно опорного сигнала. Более высокую точность можно получить, если измерять не сдвиг фазы рабочего пучка относительно опорного, а их временной сдвиг. В последнем случае может быть успешно использована цифровая индикация с преобразованием измеряемой величины в определенное число дискретных импульсов и последующим измерением ее счетчиком. [c.246]

В настоящее время наиболее широкое распространение получили электрические виброизмерительные приборы, принцип их действия основан на преобразовании кинематических параметров колебательного движения в электрические величины, которые, в свою очередь, измеряются или регистрируются с помощью электрических приборов. [c.106]

В зависимости от способа измерения и преобразования измеряемой величины в электрический сигнал на входе регулирующих приборов может быть сигнал постоянного тока. Выходным сигналом регулирующих приборов является последовательность электрических импульсов постоянного тока. [c.27]

Электрогидравлические усилители мощности с обратной связью по расходу служат для преобразования электрического сигнала управления в пропорциональный и усиленный по мощности расход рабочей жидкости в исполнительных гидролиниях, величина которого не зависит от давления нагрузки. С увеличением давления нагрузки расход в исполнительных гидролиниях уменьшается. Для обеспечения пропорциональности этого расхода электрическому сигналу управления и независимости его от давления нагрузки, ЭГУ оснащается специальными гидромеханическими датчиками расхода, которые сравнивают расход в исполнительных гидролиниях с сигналом управления и пропорционально сигналу рассогласования перемещают золотник на величину, компенсирующую отличие расхода от заданного. [c.479]

Электрохимическими преобразователями, или хемотронами, называют приборы и отдельные элементы устройств, принцип действия которых основан на законах электрохимии. Электрохимические системы такого рода выполняют роль диодов, датчиков, интеграторов, запоминающих устройств и соответственно выполняют функции выпрямления, усиления и генерирования электрических сигналов, измерения неэлектрических величин и др. В хемотронах происходят процессы преобразования электрической энергии в химическую, а также механической энергии в электрическую и др. В отличие от электронных устройств (ламповых и полупроводниковых), в которых перенос электричества осуществляется электронами, в электрохимических преобразователях заряды переносятся ионами. Согласно закону Фарадея, количество вещества, претерпевщего изменение на электроде, пропорционально количеству прошедшего электричества. Поэтому измеряя тем или иным способом количественное изменение вещества, можно определить количество электричества, т. е. интегрировать электрические сигналы. Для этого электрохимическая реакция должна быть а) обратимой, т. е. реакция на аноде должна быть обратной реакции на катоде. Например, на аноде Си — 2е на катоде Си + + 2е Си б) ре- [c.417]

Для автоматического управления (регулирования) производительностью насоса и соответственно выходной скоростью гидродвигателя используются.гидравлические усилители, отличающиеся высоким быстродействием. В частности, широко распространены двухкаскадные гидроусилители с соплом-заслонкой. Привод заслонки обычно осуществляется с помощью электромеханического преобразователя с поворотным якорем электромагнита, связанным с заслонкой. Преобразование электрического сигнала, управляющего углом поворота заслонки обычно осуществляется с помощью электромеханического преобразователя, принцип действия которого основан на взаимодействии двух магнитных потоков, создаваемых токами, протекающими по обмоткам возбуждения и управления. В случае равенства токов текущих по катушкам управления магнитный поток управления будет равен нулю. При введении же нарушения в величины этих токов возникнет магнитный поток, пропорциональный разности гоков, под дeй твиe.vI которого якорь, а вместе с ним и заслонка поворачиваются. [c.416]

Для хроновольтамперометрии с линейной разверткой и обратимо реагирующими веществами минимально определяемые концентрации обычно оцениваются величинами порядка 3-10 ... 10 моль/л. Специальные преобразования электрического сигнала, например полудифференцирование хроновольтамперометрической кривой, могут существенно улучшить метрологические характеристики или сервисные возможности аппаратуры. Другим примером такого преобразования является эквипотенциальное сложение сигналов и получаемых при катодном и анодном направлении развертки, с последующим дифференцированием суммарного сигнала. Так, если при регистрации анодного сигнала одновременно с ним складывать реверсируемый во времени катодный сигнал, то после дифференцирования получим суммарный сигнал [c.384]

Первые четыре главы книги посвящены рассмотрению общих вопросов теории, разработки и применения электрического НК. Представлены основные понятия в области электричества, электрических величин и параметров, являющихся первичными информативными параметрами или используемых при описании физических и теоретических основ методов, технических основ средств электрического НК (глава 1) рассмотрены основные виды и свойства электротехнических материалов (глава 2). Одним из основных вопросов реализации НК является выбор метода измерения или преобразования первичного информативного параметра -параметра электрического сигнала (для генераторных методов) или электрической цепи (для электропараметрических методов). В книге (глава 3) представлены данные по основным методам и средствам измерения электрических величин тока, напряжения, ЭДС, сопротивления, емкости, индуктивности и т.п., при этом особое внимание уделено высокоточным методам сравнения с мерой мостовому, резонансному, компенсационному, осцилло-графическому. При создании средств НК решается проблема электрического взаимодействия между ОК и средством контроля (СК), между отдельными конструктивными элементами СК. Комплекс вопросов реализации электрического контакта, прежде всего с подвижными элементами, рассмотрен в четвертой главе книги. [c.397]

Основные и производные физические величины. Основных физических величин, доступных непосредственному измерению, к сожалению, очень немного. Большинство измерений, проводимых в лаборатории, состоит по существу в наблюдении линейных или угловых перемещений указателя относительно какой-либо шкалы. Например, пользуясь аналитическими весами, мы в действительности отмечаем только угловое отклонение стрелки и уравновешиваем весы до тех пор, пока это отклонение не будет равно нулю измерение объема при помощи бюретки сводится к наблюдению линейного перемещения мениска жидкости между двумя определенными положениями электрические измерения связаны с угловым перемещением стрелок измерительных приборо в или ручек потенциометров и т. д. Многие другие величины, такие, как интенсивность света или звука, служат только в качестве нуль-индикаторов, т. е. либо сама величина, либо отклонение этой величины от какого-либо эталона приводятся к нулю, если только не существует прибора для иепосредственного преобразования этой величины в простое перемещение. Задачей приборов этого типа является преобразование сведений о химическом составе в информацию, доступную для непо-средственно го наблюдения. Почти во всех случаях такой прибор действует как компаратор, в котором неизвестная величина сравнивается с известным эталоном. [c.10]

Термометры сопротивления. Термометром сопротивления называют прибор, преобразующий изменения температуры в соответствующие изменения электрического сопротивления. Он состоит из чувствительного элемента — металлического или полупроводникового терморезистора (см. рис. 40) с защитной и присоединительной арматурой и вторичного прибора, который преобразует изменение сопротивления в перемещение стрелки. Вторичный прибор включает в себя электрическую схему для преобразования изменения сопротивления в изменение силы тока или напряжения (см. рис. 34) и устройство для преобразования активных электрических величин в перемещение стрелки (см. рис. 35 и 36). [c.133]

Детектор служит для обнаружения и количественного определения компонентов смеси в потоке газа-носителя, выходящего из колонки. Состав этого потока изменяется, вследствие чего изменяются его физические и химические свойства. Это изменение свойств потока создает входной сигнал, преобразуемый детектором в выходной сигнал, носителем которого является чаще всего какая-либо электрическая величина. Последняя преобразуется далее в непосредственно измеряемое отклонение пера регистратора или цифровое значение параметра пика. С точки зрения количественных измерений детектор и вся система преобразования выходного сигнала в измеряемые величины должны обладать определенными характеристиками, обеспечивающими минимальное искажение входного сигнала в ходе преобразований. [c.55]

Метод последовательных поэлементных проверок используют тогда, когда не удается проследить за преобразованием измеряемой величины или другого электрического сигнала, поступающего на вход функционального узла, блока, например из-за наличия обратных связей. Этот метод используют также при недостаточном знании функциональной схемы прибора и его составных частей. Чаще всего метод эффективен при поиске неисправности в функциональных узлах, содерлощих относительно небольшое число элементов. К таким функциональным узлам можно отнести мо-стиковую схему выпрямителя, дифференциальный усилитель с обратной связью, схему стабилизации напряжения и др. При использовании этого метода элементы средств измерений проверяют по одному в определенной, заранее заданной последовательности. Если проверенный элемент оказался неисправным, то поиск прекращают и производят восстановление прибора. Различают сле- [c.161]

Для устранения указанных недостатков разработаны новые методы измерения гидродинамических характеристик, основанные на преобразовании неэлектрических величин в электрические сигналы. Измерение высоты газожидкостного слоя на тарелке аппарата осуществляется с помощью фотоэлектрического преобразователя, гидравлическое сопротивление газо- хидкостного слоя - с помощью тензоыетрического датчика и высота исходного слоя аидкооти -с ПОМО1ДЫ0 фотоэлектрического или индуктивного преобразователей. [c.195]

В последние годы появился новый класс приборов, способных осуществлять различные функциональные преобразования электрических и неэлектрических величин, основанных на электрохимических процессах. Такие приборы получили название химотронов. Большая чувствительность, особенно в инфранизкочастотном диапазоне, способность интегрировать ток, многофункциональность действия, а также малые габариты и практически неограниченный срок службы являются несомненными преимуществами этих приборов. [c.35]

Дистанционные измерен11я (измерения на расстоянии) электрических и неэлектрических величин (например температур, давлении уровня воды и пр.) на небольщих расстояниях часто применяются лишь в пределах одного здания. Однако необходимость централизованного управления системой, имеющей весьма разветвленную сеть и совместную работу нескольких центральных станций, принуждает к дистанционной передаче измеряемых величин на расстояния, часто превышающие 100 км. В связи с необходимостью применения для передачи на расстояние измеряемых величин при помощи вспомогательного тока или частоты, вс ает вопрос о преобразовании измеряемой величины прежде всего в постоянный ток ) или в импульсы тока первый может передаваться по проводам, вторые при высокой частоте — без проводов. Импульсы тока [c.923]

Рассмотрение и опробование на практике многих из описанных конструкций определило задачу по созданию механического измерителя давления поршенькового типа без применения разделяющей жидкости или преобразования механического усилия в электрическую величину, что обеспечивает надежность в работе и отсутствие громоздких вторичных приборов (тепзометрические усилители и т. п.). При этом должна предусматриваться компенсация возможных заеданий поршенька от проникающего в зазор расплава. [c.153]

Однако, как читатель уже мог убедиться, наряду с указанными достоинстппми описанные методы имеют ряд недостатков прииципиал1игаго характера. Наиболее существенными из них являются сложность интерпретации результатов измерения, а также трудоемкость процедуры тарировки. Так, например, измерение скорости частиц дисперсной фазы е.мкостным методом основано на преобразовании неэлектрической величины — скорости — в электрическую величину — емкость, на которую кроме скорости частиц существенное влияние могут оказывать и другие факторы, например размеры частиц, их концентрация и т. д. Точный учет влияния всего многообразия факторов на результаты измерений требует проведения специального и подчас весьма трудоемкого исследования. Причем такое исследование необходимо проводить всякий раз при измеиепии хотя бы одного из параметров (вида дисперсного материала, размеров его частиц, влажности и т. п.), оказывающих влияние на емкость помимо измеряемого параметра. [c.152]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология