Разделы презентаций


УВЦ ВУС 670200 Метрологическое обеспечение вооружения и военной презентация, доклад

Содержание

Групповое занятие № 1 «Войсковые средства измерений»Измерительные преобразователиОбщевойсковые средства измерений

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1УВЦ
ВУС 670200
«Метрологическое обеспечение вооружения и военной техники»
Средства измерений

военного назначения
и их поверка
Раздел № 1.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТРОЛОГИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ ВВС

Тема № 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СРЕДСТВАХ ИЗМЕРЕНИЙ ВОЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

УВЦВУС 670200 «Метрологическое обеспечение вооружения и военной техники» Средства измерений военного назначения и их поверкаРаздел № 1.

Слайд 2Групповое занятие № 1 «Войсковые средства измерений»
Измерительные
преобразователи

Общевойсковые


средства измерений

Групповое занятие № 1 «Войсковые средства измерений»Измерительные    преобразователиОбщевойсковые    средства измерений

Слайд 3Цели занятия:


1) Изучить измерительные преобразователи и общевойсковые средства измерения


Ознакомиться

с принципом построения структурных схем автоматизированных измерительных систем

Цели занятия:1)  Изучить измерительные преобразователи и общевойсковые средства измеренияОзнакомиться с принципом построения структурных схем автоматизированных измерительных

Слайд 5Измерительные комплексы бывают:
- измерительные установки,
- измерительные информационные комплексы

(системы)
К общевойсковым средствам измерений относят СИ, обладающие по своим

ТТХ универсальностью применения в различных видах ВС РФ независимо от объекта измерения.

Измерительными преобразователями (ИП) называются устройства, предназначенные для преобразования любых ФВ (неэлектрических, магнитных, электрических) в электрические сигналы.

Измерительная установка – совокупность функционально объединённых СИ и вспомогательных устройств, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме удобной для её анализа оператором.

Измерительные комплексы бывают: - измерительные установки, - измерительные информационные комплексы (системы) К общевойсковым средствам измерений относят СИ,

Слайд 6Измерительный информационный комплекс (система - ИИС) – совокупность измерительных, вычислительных

(микроЭВМ, МП, МК) и вспомогательных устройств, соединённых между собой каналами

связи и предназначенный для автоматизированного (автоматического) получения, обработки, отображения и передачи измерительной информации.

ИИК (ИИС) бывают:
- автоматизированный измерительный комплекс (система),
- измерительно-вычислительный комплекс,
- автоматизированные системы контроля,
- автоматизированные системы технической диагностики,
- системы распознавание образцов (идентификации)

Измерительный информационный комплекс (система - ИИС) – совокупность измерительных, вычислительных (микроЭВМ, МП, МК) и вспомогательных устройств, соединённых

Слайд 7Измерительная информационная система - ИИС

Измерительная информационная система - ИИС

Слайд 8 Вопрос №1
Измерительные преобразователи

Вопрос №1Измерительные преобразователи

Слайд 9- шунты;


- добавочные резисторы;


- делители напряжения;
- аттенюаторы;
- усилители.

Масштабные ИП:

- первичный;
- промежуточный;
- выходной

По месту ИП в измерительной цепи:

- шунты;           - добавочные резисторы;

Слайд 10По роду измеряемой ФВ:
Преобразователи температуры;
Преобразователи давления;
Преобразователи влажности
Оптические преобразователи;
Гальваномагнитные ИП

По роду измеряемой ФВ:Преобразователи температуры;Преобразователи давления;Преобразователи влажностиОптические преобразователи;Гальваномагнитные ИП…

Слайд 11Преобразователи рода величины:
- преобразователи электрических величин в электрические:
аналоговый сигнал

- в аналоговый сигнал;
цифровой код - в цифровой код

(шифраторы);
аналоговый сигнал - в цифровой код (АЦП);
цифровой код - в аналоговый сигнал (ЦАП);
напряжение – в частоту

- преобразователи неэлектрических величин в электрические
(терморезисторы, термопары, тензодатчики, фотоэлектрические преобразователи)

- преобразователи магнитных величин в электрические
(индукционные, гальваномагнитные преобразователи (Холла, Гаусса)

- преобразователи электрических величин в неэлектрические.
(измерительные механизмы электромеханических приборов)

Преобразователи рода величины:- преобразователи электрических величин в электрические: аналоговый сигнал - в аналоговый сигнал; цифровой код -

Слайд 12ВИП
ЧИП
КИП

ВИПЧИПКИП

Слайд 13По выходной величине:
Генераторные;
Параметрические
Термопары;
Пьезоэлектрические преобразователи;
Термометры сопротивления;
Тензорезисторы;
Индуктивные преобразователи;
Фоторезисторы, фотодиоды
Фотоэлементы;
Гальваномагнитные ИП.

По выходной величине:Генераторные;ПараметрическиеТермопары;Пьезоэлектрические преобразователи;Термометры сопротивления;Тензорезисторы;Индуктивные преобразователи;Фоторезисторы, фотодиодыФотоэлементы;Гальваномагнитные ИП.

Слайд 14Коэффициент шунтирования:
Коэффициент расширения по напряжению :

Коэффициент шунтирования:Коэффициент расширения по напряжению :

Слайд 15Термоэлектрические преобразователи (термопары)
Если температуры t спаев 1 и 2 одинаковы,

то ток в термоэлектрической цепи отсутствует.
Если же температура одного

из спаев (например, спая 1) выше, чем температура спая 2, то в цепи возникает термоэлектродвижущая сила (ТЭДС) Е, зависящая от разности температур спаев:


.
Если поддерживать температуру спая 2 постоянной, то
.
Чтобы ТЭДС термопары однозначно определялась температурой горячего спая, необходимо температуру холодного спая поддерживать всегда одинаковой

Генераторные ИП

Термоэлектрические преобразователи (термопары)Если температуры t спаев 1 и 2 одинаковы, то ток в термоэлектрической цепи отсутствует. Если

Слайд 16Пьезоэлектрические преобразователи
Если из кристалла кварца вырезать пластинку в форме параллелепипеда

с гранями, расположенными перпендикулярно оптической Oz, механической Оу и электрической

Ох осям кристалла, то при воздействии на пластину усилия Fx, направленного вдоль электрической оси Ох, на гранях х появляются заряды:

,
где Кп − пьезоэлектрический коэффициент (модуль).
При воздействии на пластину усилия Fy вдоль механической оси Оу, на тех же гранях х возникают заряды:

,
где а и в – размеры граней пластины.

Пластина из кристалла кварца

Механическое воздействие на пластину вдоль оптической оси Oz появления зарядов не вызывает.

Генераторные ИП

Пьезоэлектрические преобразователиЕсли из кристалла кварца вырезать пластинку в форме параллелепипеда с гранями, расположенными перпендикулярно оптической Oz, механической

Слайд 17Принцип работы основан на использовании гальваномагнитных эффектов, сущность которых заключается

в изменении электрических параметров преобразователей под воздействием преобразуемого магнитного поля,

в частности, в изменении электрического сопротивления (эффект Гаусса) или появлении э. д. с. (эффект Холла).
Основными разновидностями гальваномагнитных преобразователей являются соответственно преобразователи Холла (генераторные ИП) и магниторезисторные преобразователи (параметрические ИП ).

Гальваномагнитные ИП.

Принцип работы основан на использовании гальваномагнитных эффектов, сущность которых заключается в изменении электрических параметров преобразователей под воздействием

Слайд 18Если пластину из проводникового или полупроводникового материала, вдоль которой протекает

электрический ток, расположить в однородном магнитном поле таким образом, чтобы

вектор индукции был перпендикулярен направлению тока, то между точками поверхности пластинки, расположенными на прямой перпендикулярной как линиям тока, так и вектору магнитной индукции возникает разность потенциалов. 

Эффект Холла

Возникновение поперечной разности температур между гранями пластины, которая помещена в магнитное поле и через которую протекает электрический ток называется эффектом Эттингсгаузена. 
Разница температур приведёт к появлению термо-э.д.с. эффекта Эттингсгаузена, знак которой, как и знак э. д. с. Холла, зависит от направления тока, магнитного поля и знака носителей заряда.  

Эффект Эттингсгаузена

Если пластину из проводникового или полупроводникового материала, вдоль которой протекает электрический ток, расположить в однородном магнитном поле

Слайд 191, 2  - широкие токовые электроды;
3,4 - холловские электроды;
l, b,

d - длина, ширина, толщина;
В - индукция поперечного магнитного поля.



Тогда


где Rx – постоянная Холла; Ix – сила тока;
 - угол между В и нормалью.

1, 2  - широкие токовые электроды;3,4 - холловские электроды;l, b, d - длина, ширина, толщина;В - индукция

Слайд 20Термометры сопротивления (ТС)
Для проводников из чистых металлов зависимость их

электрического сопротивления от температуры имеет вид:
в области температур от

-200°С до 0°С:




- от 0 °С до 630 °С: ,
где Rt , R0 – сопротивление проводника при температуре t и 0 °С;
А, В, С – коэффициенты; t – температура, °С.
- от 0 °С до 180 °С зависимость R от t° описывается приближенной формулой: ,


где  – температурный коэффициент сопротивления материала проводника (ТКС).
Для проводников из чистого металла   610-3…410-3 град-1.

Параметрические ИП

Различают проволочные и полупроводниковые ТС

Термометры сопротивления (ТС) Для проводников из чистых металлов зависимость их электрического сопротивления от температуры имеет вид: в

Слайд 21Проволочные ТС
ЧЭ представляет собой тонкую проволоку из чистого металла.
Промышленностью выпускаются

платиновые, никелевые и медные ТС.
Параметрические ИП
ЧЭ проволочного ТС
Полупроводниковые ТС (термисторы)


ЧЭ представляют собой бусинки, диски или стержни из полупроводникового материала.
Термисторы обычно имеют сопротивление от единиц до сотен килоом; их ТКС в рабочем диапазоне температур на порядок больше, чем у проволочных термометров. В качестве материалов для рабочего тела термисторов используют смеси оксидов никеля, марганца, меди, кобальта, которые смешивают со связующим веществом, придают ему требуемую форму и спекают при высокой температуре.

Проволочные ТСЧЭ представляет собой тонкую проволоку из чистого металла.Промышленностью выпускаются платиновые, никелевые и медные ТС.Параметрические ИПЧЭ проволочного

Слайд 22Тензочувствительные преобразователи (тензорезисторы)
В основе работы тензорезисторов лежит свойство металлов

и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление под действием приложенных к

ним сил.
В пределах упругих деформаций относительное изменение сопротивления проволоки связано с ее относительным удлинением соотношением:
,

где l, R – начальные длина и сопротивление проволоки;
l, R – приращение длины и сопротивления;
KТ – коэффициент тензочувствительности.
Для металлических проволок из различных металлов KТ = 1...3,5

Параметрические ИП

Различают проволочные и полупроводниковые тензорезисторы

Тензочувствительные преобразователи (тензорезисторы) В основе работы тензорезисторов лежит свойство металлов и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление под

Слайд 23Проволочные тензорезисторы
Наиболее употребительным материалом для изготовления проволочных тензорезисторов является константановая

проволока диаметром 20 ... 30 мкм.
Параметрические ИП
Решетка на подложке
Полупроводниковые тензорезисторы
Наиболее

сильно тензоэффект выражен у германия, кремния и др. Основным отличием полупроводниковых тензорезисторов от проволочных является большое (до 50 %) изменение сопротивления при деформации благодаря большой величине коэффициента тензочувствительности.

Основными характеристиками тензорезисторов являются :
номинальное сопротивление R, база l и коэффициент тензочувствительности КТ. Промышленностью выпускается широкий ассортимент тензорезисторов с величиной базы от 5 до 30 мм, номинальными сопротивлениями от 50 до 2000 Ом, с коэффициентом тензочувствительности 2 ± 0,2.

Проволочные тензорезисторыНаиболее употребительным материалом для изготовления проволочных тензорезисторов является константановая проволока диаметром 20 ... 30 мкм.Параметрические ИПРешетка

Слайд 24Индуктивные преобразователи
Для получения возможно большей индуктивности магнитопровод катушки и якорь

выполняются из ферромагнитных материалов. При перемещении якоря (связанного, например, со

щупом измерительного устройства) изменяется индуктивность катушки и, следовательно, изменяется ток, протекающий в обмотке.

Параметрические ИП

Индуктивные
преобразователи
перемещений

Индуктивные преобразователиДля получения возможно большей индуктивности магнитопровод катушки и якорь выполняются из ферромагнитных материалов. При перемещении якоря

Слайд 25Принцип работы основан на использовании гальваномагнитных эффектов, сущность которых заключается

в изменении электрических параметров преобразователей под воздействием преобразуемого магнитного поля,

в частности, в изменении электрического сопротивления (эффект Гаусса).
Такие ИП называются магниторезисторными преобразователями (параметрические ИП ).

Гальваномагнитные ИП.

Эффект Гаусса

Явление изменения сопротивления проводников и полупроводников, помещенных в магнитное поле, называют магниторезистивным эффектом 

Параметрические ИП

Принцип работы основан на использовании гальваномагнитных эффектов, сущность которых заключается в изменении электрических параметров преобразователей под воздействием

Слайд 26Магниторезистор из висмутовой спирали
Плоские плёночные магниторезисторы

Магниторезистор из висмутовой спиралиПлоские плёночные магниторезисторы

Слайд 27Одним из основных направлений развития первичных измерительных преобразователей является повышение

степени их интеграции со схемами обработки сигналов измерительной информации .
Комбинацию

интегрированных первичных измерительных преобразователей с микропроцессорами называют интеллектуальными датчиками.
Сигнал измерительной информации обрабатывается в микропроцессоре таким образом, что на его выходе образуется величина, которую можно использовать для управления исполнительными органами.
Одним из основных направлений развития первичных измерительных преобразователей является повышение степени их интеграции со схемами обработки сигналов

Слайд 28Степени интеграции первичных измерительных преобразователей со схемами обработки сигналов измерительной

информации

Степени интеграции первичных измерительных преобразователей со схемами обработки сигналов измерительной информации

Слайд 29 Вопрос №2
Общевойсковые средства измерений

Вопрос №2	 Общевойсковые средства измерений

Слайд 30По виду измеряемой физической величины общевойсковые СИ классифицируют :

СИ

параметров ионизирующих излучений
СИ состава и свойств жидкостей и газов
СИ линейных

и угловых величин

СИ параметров движения и массы

СИ расхода жидкости и газов

СИ температуры; СИ давления

СИ электрических и магнитных величин

Радиоизмерительные (электронные) СИ

СИ метеорологических величин

Их делят на цифровые и аналоговые

По виду измеряемой физической величины общевойсковые СИ классифицируют : СИ параметров ионизирующих излученийСИ состава и свойств жидкостей

Слайд 31Структурные схемы аналоговых измерительных приборов: а – прямого действия;

б – сравнения;
в – автоматического сравнения
Оп - оператор;

ОУ - отсчётное устройство; ИМ - измерительный механизм;
М - мера ; УС - устройство сравнения; И - индикатор

б

Автоматический выбор

Структурные схемы аналоговых измерительных приборов:  а – прямого действия; б – сравнения; в – автоматического сравненияОп

Слайд 32Обобщенная структурная схема цифрового измерительного прибора
АП - аналоговый преобразователь

; М - мера ; ЦСОИ

- цифровое средство отображения информации ; УУ - устройство управления
Обобщенная структурная схема цифрового измерительного прибораАП  - аналоговый преобразователь ;   М  - мера

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика