Преобразователи параметрического типа

Реостатный преобразователь представляет собой реостат особой конструкции, движок которой перемещается под воздействием входной измеряемой величины (линейное или угловое перемещения). Выходной величиной является зависящее от

сопротивление . Такой реостат выполняется в виде сплошной намотки тонкой проволоки на каркас изоляционного материала.

Действие терморезисторных преобразователей основано на зависимости активного электрического сопротивления проводника от его температуры. Терморезистор позволяет преобразовать изменения входную величину – температуру в изменение выходной величины – электрического сопротивления.

Тензочувствительный преобразователь (тензорезистор) служит для преобразования входной величины – относительной деформации упругого элемента – в выходную величину – относительное изменение электрического сопротивления преобразователя . В пределах упругой деформации

,

где - коэффициент тензочувствительности; для металлических материалов ,56,0

Тензорезисторы бывают проволочные, фольговые и полупроводниковые. Тензорезисторы применяются для измерения быстроизменяющихся упругих деформаций с частотой порядка десятков килогерц.

Действие емкостного преобразователя основано на изменении электрической емкости под влиянием входной величины. Электрическая емкость между двумя параллельными плоскими проводящими пластинами площадью , разделенными малым зазором , приближенно выражается формулой

Где - диэлектрическая проницаемость среды между пластинами.

Изменение любой величины - или под действием входной величины преобразуется в изменение выходной величины – электрической емкости C. Обычно работа преобразователей построена на изменении только одного параметра при постоянстве остальных. Измерение емкости основано на измерении емкостей реактивной составляющей полного сопротивления переменному току с постоянной частотой (:

Емкостные преобразователи с изменяющимся воздушным зазором, включенные в цепь переменного тока, используются для измерения малых перемещений (от долей микрона до долей миллиметра), с изменяющейся площадью – для измерения больших линейных (более 1 см) и угловых (до 270°) перемещений. С изменяющейся диэлектрической постоянной – для измерения и контроля жидкостей, влажности твердых и сыпучих материалов, толщины изоляционных пластин и т.п.

Индуктивный преобразователь – представляет собой катушку индуктивности. Входная величина (линейное или угловое перемещения) оказывает воздействие на параметры катушки, от которой зависит ее индуктивность. Наибольшее распространение получили простейшие преобразователи с изменением длины или эффективной площади s воздушного зазора в магнитной цепи катушки. В первом приближении (пренебрегая активным сопротивлением катушки и магнитным сопротивлением остальных участков цепи) индуктивность L, электрическое сопротивлениеи проводимость у можно выразить формулами

; у=

w – число витков, - магнитная постоянная.

Относительное изменение сопротивления преобразователя линейного зависит от изменения площади зазора при =, а относительное изменение действительного сигнала силы тока - от изменения длины зазора при и (где - напряжение).

Любой индуктивный преобразователь можно превратить во взаимоиндуктивный (трансформаторный) преобразователь, если на магнитный сердечник поместить измерительную обмотку; ЭДС в этой обмотке становится выходной величиной.