Емкостные чувствительные элементы

В емкостных уровнемерах используется зависимость электрической емкости чувствительного элемента первичного преобразователя от уровня жидкости. Конструктивно емкостные чувствительные элементы выполняют в виде коаксиально (соосно) расположенных цилиндрических электродов или параллельно расположенных плоских электродов. Для неэлектропроводных (диэлектрических) жидкостей, имею- [c.916]

ЕМКОСТНЫЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ [c.140]

Отсюда следует, что по изменению сопротивления АД можно определить деформацию е . По сравнению с емкостными датчиками, используемыми в мерном стержне Девиса, датчики сопротивления имеют преимущество, а именно с их помощью возможно непосредственное измерение деформации и отпадает необходимость в дифференцировании кривой и ( . Однако датчики сопротивления обладают следующими недостатками конечная длина датчика ограничивает его разрешающую способность при быстро изменяющихся деформациях датчик сопротивления измеряет деформацию на поверхности стержня. В последнее время при исследовании процесса распространения волн напряжений широко используются датчики, основанные на пьезоэлектрическом эффекте. В зависимости от конструкции пьезодатчиков можно получить высокие частоты собственных колебаний (до 60 кГц), что находится в соответствии с указанными требованиями. Датчик содержит чувствительный элемент (цилиндрический или кольцевой) из поляризованной пьезокерамики, инерционный груз и контактное устройство, соединяющее пьезоэлемент с регистрирующей аппаратурой. Пьезоэлемент датчика, как правило, изготовляется из титаната бария. Недостатком таких датчиков является непостоянство чувствительности, что требует тарировки каждого датчика отдельно. Как и датчик сопротивления, пьезодатчик измеряет среднее напряжение на площадке контакта, поэтому при проведении эксперимента, в котором спектр волн напряжений содержит компоненты высокой частоты, должна быть обеспечена высокая точность его выполнения. В отличие от датчиков сопротивления, которые позволяют производить измерения в одном направлении, датчики с титанатом бария одинаково чувствительны к напряжениям в направлении длины и радиальном направлении. [c.26]

В настоящее время замер упругопластических деформаций образца при малоцикловых испытаниях осуществляется обычно с помощью деформометров, представляющих собой датчик перемещений с элементами крепления его на базе измерений. На рис. 5.1.5 в качестве примера приведены деформометры двух вариантов, устанавливаемые на образце для измерения продольных (а) и поперечных (б) деформаций. В качестве чувствительных элементов таких деформометров могут быть использованы различные типы датчиков резистивные, индуктивные или емкостные. [c.220]

К датчикам первого типа относят наиболее распространенные в настоящее время датчики силы. Упругий элемент этих датчиков выполняет чисто механические функции — создает реакцию измеряемой силе. Возникающая деформация упругого элемента воспринимается чувствительным элементом и преобразуется в выходную величину, т. е. процессы деформирования и преобразования происходят в различных элементах датчика. К датчикам этого типа относят, например, датчики с механическими, тензорезисторными, индуктивными или емкостными преобразователями деформации в электрический сигнал. [c.350]

Емкостные датчики и преобразователи давления имеют ряд преимуществ перед другими датчиками давления конструктивной простотой, высокой чувствительностью. Они представляют собой конденсаторы, в которых изменение емкости достигается за счет прогиба мембраны при воздействии измеряемого параметра — давления и соответственном изменении зазора между мембраной и неподвижным электродом. Точное измерение характеристик емкостных датчиков может производиться с помощью цифровых мостов переменного тока. К недостаткам емкостных датчиков давления можно отнести некоторую сложность технологии изготовления чувствительного элемента и электрода, недостаточную стабильность чувствительности в диапазоне измерения и ее зависимость от температуры окружающей среды. [c.133]

Емкостные датчики позволяют вести измерения в области давлений от 0,05 до 0,5 МПа. Датчики имеют мембраны диаметром до 10 мм и выполнены малогабаритными с использованием металла и керамики. При соблюдении необходимых для термокомпенсации соотношений размеров конструктивных элементов они могут работать с минимальной погрешностью до температур 300—400 °С в зоне чувствительного элемента. Однако емкостные датчики обладают значительной нелинейностью для датчика на давление 0,05 МПа — 4%, а на давление 0,36 МПа — 8%. Нелинейность обусловлена исключительно прогибом Мембраны, поскольку характеристика электрической схемы практически линейна. Датчики [c.69]

Емкостные датчики устанавливаются в нескольких поясах вращения исследуемого ротора по его гладкой поверхности либо против лопаток, как это показано на фиг. 7. Чувствительные элементы датчиков устанавливаются относительно ротора с зазором до 2 мм. Применяемая аппаратура обеспечивает установку зазоров с точностью до 0,01 мм, а замер прогиба с точностью 3%. Емкостные датчики через предварительный усилитель и преобра-122 [c.122]

Направление прогиба определяется следующим образом. На валу ротора в радиальном направлении, в произвольном по углу месте, устанавливают металлический шип. В плоскости его вращения имеется емкостный датчик отметчика места, который через усилитель включен на модулирующий электрод электронного осциллографа. При вращении ротора шип проходит мимо чувствительного элемента емкостного датчика и на экране осциллографа [c.123]

Как видно из этой схемы, в качестве чувствительного элемента в аппаратуре использован емкостный датчик, который включен в измерительную схему, представляющую последовательный резонансный контур, питаемый напряжением высокой частоты. При соответствующей настройке выходное напряжение Ui этой схемы оказывается пропорциональным зазору между пластиной [c.540]

В практике нашли применение бесконтактные методы измерения деформаций с использованием емкостных и индуктивных датчиков. Но эти датчики реагируют не только на деформацию ротора, но и на изменение зазора между чувствительным элементом и поверхностью контролируемой детали. Изменение этого зазора определяется колебаниями опор, зазорами в подшипниках п т. д. Поэтому следует пользоваться методом выделения деформаций ротора из общего показания датчика. [c.20]

Емкостные датчики. В емкостном датчике (рис. 7) чувствительным элементом является мембрана, которая представляет собой одну из пластин конденсатора. Под действием приложенного давления мембрана деформируется, изменяя величину емкости конденсатора. [c.11]

Чувствительным элементом реле уровня типа РУС-3 служит поплавок, в реле уровня типа ЗСУ-1к — датчик емкостного типа (фиг. 216, 217, 218). [c.257]

Пространственное разрешение методов регистрации волновых профилей манганиновыми, емкостными и магнитоэлектрическими датчиками ограничено размерами чувствительных элементов. В лучшем случае это несколько миллиметров в плоскости фронта ударной волны. Так как фиксация волновых профилей проводится прямым осциллографированием, точность определения текущих параметров состояния вещества ограничена погрешностью амплитудных измерений регистрирующей аппаратуры. Существенно более высокими пространственно-временным разрешением и точностью измерений обладают методы регистрации движения свободных и контактных поверхностей с применением лазерной техники. [c.67]

Электрические средства для измерения уровня по виду чувствительного элемента подразделяются на емкостные и кондуктометрические. [c.916]

Емкостные преобразователи используются также для сигнализации предельных (заданных) уровней. В этом случае они устанавливаются горизонтально и подключаются к электронным сигнализаторам, основой которых является резонансная цепь, куда и включается емкость преобразователя. При достижении средой уровня чувствительного элемента нарушается ее резонансное состояние, о чем в сигнализаторе формируется логический сигнал. [c.917]

Некоторые различия между двумя экспериментальными установками привели, естественно, к некоторым различиям в результатах. В обоих случаях волнографы были емкостно-проволочного типа Лонге-Хиггинс и Смит использовали два параллельных вертикальных элемента, отстоящих друг от друга примерно на четверть дюйма. Наша группа разработала новый и более чувствительный тип волнографа, в котором чувствительным элементом была капиллярная трубка, наполненная ртутью и запечатанная с нижнего конца. Благодаря большей чувствительности вторая серия экспериментов могла проводиться с начальными волнами гораздо меньшего наклона. Максимальные наклоны исследованных начальных волн были меньше чем 0,1, так что поправки, учитывающие влияние конечной амплитуды на отношение резонансных частот г, были очень малыми. Большие наклоны начальных волн вплоть до 0,3, использованные Лонге-Хиггинсом и Смитом, привели к сдвигу отношения наблюдавшихся частот при резонансе, как описано ранее. Лонге-Хиггинс и Смит оценили, что при резонансе в условиях их эксперимента отношение и должно быть равно приблизительно 2,09, а не 1,736, что соответствует бесконечно малым волнам. [c.146]

В Великобритании разработано и запатентовано устройство чувствительного элемента в системе автоматического регулирования количества смеси на выхлопе газового двигателя, реагирующего на изменение плотности, а следовательно и вида газового топлива. В установленном на входе в карбюратор смесителе шарнирно крепится двуплечий рычаг с лопастями, расположенными напротив отверстий для впуска воздуха и газового топлива. Равновесное положение рычага относительно отверстий, регулирующее состав смеси, зависит от соотношения кинетических энергий потоков воздуха и газового топлива, при этом последняя зависит от плотности газового топлива. При ее изменении датчик углового положения цапфы рычага (емкостной, фотоэлектрической и т. д.) генерирует сигнал, используемый для автоматического регулирования количества смеси путем изменения положения дроссельной заслонки. [c.204]

Чувствительность емкостного преобразователя определяется его геометрическими соотношениями, питающим напряжением и стабильностью конструктивных элементов. Наиболее высокая чувствительность достигается при переменном зазоре, однако одновременно уменьшается верхний предел измерения. Поэтому области применения преобразователей с переменной площадью и переменным зазором различны. Преобразователи с переменной проницаемостью в технике механических измерений используют редко, хотя существуют кристаллические вещества с большой зависимостью Проницаемости от механического напряжения. Такие диэлектрики могут быть эффективны в преобразователях силы и давления. [c.200]

Назначение датчика — преобразовывать смещение упругого рабочего элемента динамометра в величину, удобную для отсчета. Датчик может измерять перемещение (механические, гидравлические, оптические датчики), либо величину зазора между перемещающейся и неподвижной частями (пневматические, емкостные, индуктивные датчики), либо, наконец, непосредственно упругую деформацию рабочего элемента (проволочные тензодатчики). Во всех случаях, однако, датчик выполняет роль измерителя линейного перемещения, и его основная характеристика — чувствительность — определяется соотношением между уровнем сигнала на выходе датчика и величиной перемещения, вызвавшего этот сигнал. Чувствительность датчика зависит от его размеров, конструкции и т. п. и даже для одного типа датчика может изменяться в широких пределах. [c.19]

Повышение чувствительности схемы (уменьшение йо-стоянной) ограничивается в основном уровнем внешних помех, регистрируемых схемой. При испытаниях на внутренние разряды предварительно подбирают емкость конденсатора в индуктивно-емкостном делителе 6—7 (рис. 3-19), а также усиление и положение движка в делителе 8 так, чтобы постоянная индикатора при градуировке имела примерно указанную величину, после чего отключают градуировочное устройство и замыкают накоротко зажимы 4. Из сказанного видно, что в основу принципа градуировки схемы по величине заряда, протекающего по цепи при замыкании конденсатора накоротко, положены представления, согласно которым при пробое воздушного включения изменяются емкость элемента диэлектрика и его заряд. Эти быстрые изменения заряда образца и регистрируются при испытаниях на внутренние разряды. [c.95]

Емкостные дилатометры существенно различаются по конструкциям и электрическим схемам, но все они отличаются преобразованием изменения длины образца в изменение емкости конденсатора. Последнее, в свою очередь, преобразуется в изменение частоты переменного тока, измеряемое радиотехническими средствами. Чувствительность емкостных дилатометров может быть очень высокой и ограничивается лишь нестабильностью элементов измерительной схемы. Известны конструкции емкостных дилатометров с коэффициентом увеличения до 10 . [c.35]

В емкостных ЧЭ рассматриваемого типа зазор й берется небольшим (до 1 мм), а величина X не больше 0,1й. Для предотвращения замыкания обкладок при малых зазорах, а также для увеличения емкости между ними вставляют пластину из диэлектрика. Применение дифференциального элемента с тремя электродами (см. рис. 5. 16,6) позво ляет вдвое увеличить чувствительность, а влияние изменения температуры, влажности, а также силы взаимодействия между обкладками ЧЭ уменьшаются. Емкости С1 = Со + ЛС и Сг=Со — АС дифференциального ЧЭ включаются в смежные плечи мостовой или дифференциальной схемы. [c.142]

Возможности существующих методов регистрации параметров нагрузки ограничивают экспериментальные исследования волновых процессов. В настоящее время в практике экспериментальных исследований нашли применение методы, основанные на использовании емкостного датчика [107, 223] и лазерной интерферометрии [315, 316] для регистрации скорости свободной поверхности материала при выходе на нее волны нагрузки, электромагнитного датчика [97, 442] для регистрации массовой скорости за фронтом волны в неметаллах и датчиков для непосредственной регистрации давления, использующих изменение под давлением электрических параметров чувствительного элемента— изменение под давлением сопротивления манганинового проводника [117, 320], эффектов поляризации при сжатии пьезоэлектрических [365, 371] и непьезоэлектрических [311, 366] материалов и др. [c.168]

Такая система была осуществлена еще в 1934 г. фирмой ВВС [Л. 11] (рис. 4). Центральной (групповой) частью этой системы является электромеханический чувствительный элемент, собранный по так называемой системе Феррариса (двигатель с двумя независимыми трехфазными обмотками и последовательно включенными индуктивными сопротивлениями в каждой фазе одной обмотки и емкостными сопротивлениями — в другой). Воздействие на каждый агрегат осуществляется по радиальной схеме через электрический серводвигатель (с помощью регулируемого сопротивления в системе Феррариса) непосредственно на золотник главного сервомотора. Наряду с этим осуществляется и поперечная связь между агрегатами. Жесткая обратная связь индивидуального устройства осуществляется по электрической мощности агрегата. Средства стабилизации (гибкая обратная связь) остаются в агрегатных устройствах, маятники индивидуальных регуляторов скорости служат только в качестве резерва и в нормальных условиях в регулировании не участвуют. [c.23]

Для измерения уровня жидкости или сыпучих материалов применяют различные поплавковые и буйковые приборы, чувствительным элементом которых является плавающий (рис. 4,15) или полностью погруженный в измеряемую жидкость поплавок (буек). Для той же цели применяют емкостные приборы, работающие по принципу изменения электрической емкости датчика при изменении уровня измеряемой среды радиоактивные, основанные на изменении протекающего через датчик уровня объект потока излучения при изменении уровня мембранные, в которых давление столба измеряемой жидкости уравновешивается упругой деформацией мембраны или пружины и др. [c.102]

В результате были созданы сверхминиатюрные сферические приемники ультразвука с чувствительным элементом размером 0,1—0,2 мм [12,14,15].Чувствительность такого приемника порядка0,001—0,01 мкв/бар. Частотная характеристика горизонтальная до частот около 10 Мгц при неравномерности не более 30%. В низкочастотном диапазоне частотная характеристика определяется соотношением внутреннего емкостного сопротивления чувствительного элемента и входного сопротивления [c.332]

В последние годы все большее распространение получают бесконтактные путевые датчики. Они состоят из трех основных функциональных элементов чувствительного элемента —обычно индуктивного или емкостного датчика релейного преобразователя, преобразующего изменяющийся непрерывный входной сигнал в выходной дискретный усилителя выходного сигнала. [c.229]

По структуре П. делятся на простые и сложные. Простые П. неносредственно преобразуют одни величины в другие. К ним относятся, напр., термоэлемент (преобразующий темп-ру в эдс постоянного тока), пьезоэлектрический датчик (механич. усилие—в эдс), висмутова.я спираль (напряженность магнитного поля — в измепепие омич, сопротивления), емкостный датчик (взаимное перемещение пластпн конденсатора — в изменение емкости). См. также Чувствительные элементы. [c.193]

Принцип действия емкостных преобразователей основан на изменении емкости конденсатора, образованного проводящей поверхностью изолированного электрода и поверхностью чувствительного элемента при воздействии на последний измеряемого давления. Изменение емкости с помощью электронной схемы преобразуется в унифицированный электрический сигаал. Емкосгаые преобразователи выполняют в виде плоского или сферического конденсатора. Чувствительным элементом, воспринимающим давление, чаще всего является мембрана, которая либо сама является частью конденсатора, либо непосредственно соединена с обкладкой конденсатора, например штоком. [c.98]

Эяектрическ-ай функциональная схема ПП контроля первого уровня (рис. 15, а) состоит из генератора фиксированной частоты ГЧ, колебательного контура КК, чувствительного элемента (емкостного или иидукт-иБН го)- ЧЭ, преобразователя перемеиного сигнала в- постоянный П, стабишизирующего элемента С,, порогового элемента ПЭ и ключевого элемента КЭ. Схема ПП второго уровня аналогична приведенной выше. [c.71]

Для измерения малых перемещений упругих элементов при конструировании тактильных и силомоментных систем очувствления находят применение различные электромагнитные, емкостные и оптические чувствительные элементы. [c.34]

Емкостные датчики могут измерять как линейные, так и угловые перемещения, они очень компактны, удобны в эксплуатации и, главное, почти не содержат элементов трения. Хотя они очень просты по конструкции, но для получения надежных данных и необходимой точности требуют применения в электрических схемах высоких несущих частот, экранированных кабелей и других мер для снижения по1решности. Емкостные датчики очень чувствительны к попаданию в них диэлектрических веществ (воды, масла и др.). [c.267]

Измерение динамических напряжений проводится с помощью термостойких тензорезисторов на металлической подложке с базой решетки 10 J лl и сопротивлением порядка 150 ом. Максимальная рабочая температура тензорезисторов составляет 430° С, коэффициент чувствительности при температуре 250° С равен 1,8. В каждой исследуемой точке устанавливаются два тензорезистора в известных направлениях главных деформаций. Для герметизации датчики закрывают колпаками, которые обвариваются по контуру. Соединительные провода от датчиков выводятся в заш,итных трубках диаметром 6 мм толщиной стенки 1 мм, которые по всей трэссе внутри аппарата крепятся к поверхности элемента скобами, приваренными с шагом 150—200 мм. Для измерения динамических напряжений применяется мостовая схема с выносной компенсацией по активной и емкостной составляющим. Такая схема позволяет значительно сократить время балансировки мостов при переключении датчиков. Перед каждым измерением проводится статическая тарировка каналов путем последовательного подключения в плечо моста постоянного сопротивления величиной 0,01 ом с регистрацией отклонения светового луча на экране осциллографа. В качестве вторичных приборов используются тензометрические усилители и светолучевые осциллографы. Суммарная погрешность измерений динамических напряжений составляет 12% от предела измерений. Одновременно можно записать сигналы по двадцати каналам, что обеспечивает регистрацию необходимого для анализа количества тензорезисторов и датчиков пульсаций давления, [c.156]

Наиболее опасным деградационным процессом является охрупчивание материала, приводящее к существенному изменению характеристик трещиностойкости и смещению хрупкого разрущения в область положительных температур. Переходу металла в хрупкое состояние способствует наличие концентратора напряжений резкое изменение формы или сечения элемента конструкции, поверхностные риски, микротрещины и другие дефекты. Особенно это актуально для емкостного оборудования и трубопроводов, имеющих больщие линейные размеры, так как в таком оборудовании возможно накопление под нагрузкой огромной упругой энергии, которая, стремясь разрядиться, разрывает конструкцию по дефекту (концентратору напряжений). Разрушение происходит с большой скоростью (одномоментно), при этом на магистральных трубопроводах отмечались разрывы, достигающие 1000 м и более. Поэтому характеристики трещиностойкости определяют на образцах с надрезом или начальной трещиной, или концентратором соответствующей формы в результате динамических или статистических испытаний. Из всех механических свойств наиболее чувствительными к охрупчиванию оказались ударная вязкость и статическая вязкость разрушения. [c.195]

Если позволяет конструкция упругого элемента динамометра, то целесообразно вместо одного ставить два емкостных датчика, включенных дифференциально. При этом не только повьшхается чувствительность схемы, но и увеличивается линейный участок характеристики. [c.36]

ТЕНЗОДАТЧИК—чувствит. элемент тето.маи а, воспринимающий измеряемое лине пюе перемещение или деформацию и преобразующий его в изменение к.-л. выходного параметра. В зависимости от выходного параметра Т. разлхгчают Т. омич, сопротивления, индуктивный Т., емкостный, частотный, оптический ИТ. и. Наиболее распространены Т. омич, сопротивления из проволоки и фольги. Проволочный Т. представляет собой неск. плоских петель топкой (диаметром 10—30 мк) проволоки, наклеенных па полоску бумаги или лака. Датчик наклеивается на исследуемую деталь. Деформации детали передаются проволоке и изменяют ее омич, сопротивление, что регистрируется соответствующими (обычно мостиковыми) электрич. схемами. В зависимости от материала nj)o-волоки Т. (константан, нихром) чувствительность Т. А = 1 — 10 и в отдельных случаях (для полупроводниковых Т.) НЯ. [c.138]

При исследовании процесса резания с целью определения минимального уровня вибраций и разработки системы автоматического ми-нимизатора уровня вибраций (САМУВ) были проанализированы существующие конструкции воспринимающих элементов. Как показал анализ, в ряде случаев нет датчиков, которые могут измерять амплитуду относительных колебаний в процессе резания, находясь в близости к зоне резания. Так, емкостные бесконтактные датчики громоздки и снимают информацию с определенного диаметра обрабатываемого изделия. Контактные датчики неприемлемы вследствие наличия механического контакта с исследуемым элементом, что существенно искажает действительные динамические процессы при больших скоростях обработки. Индуктивные датчики в силу большой чувствительности к паразитным электромагнитным полям, а также увеличения погрешности измерения при увеличении скорости вращения деталей также неприемлемы для точного анализа и создания систем автоматического управления. [c.114]

Однофазный ИНДУктнвио-емкостный преобразователь 1 5 А 0...220 В (рис. 43). При однофазном питающем напряжении одной из наиболее рациональных по тех-ннко-экоиомическим показателям является ыостовая схема ИЕП, обладающая по сравнению с другими схемами более высоким КПД и меньшей его зависимостью от изменения нагрузки, более жесткими нагрузочными характеристиками и меньшей чувствительностью к изменениям частоты питающей сети. На рис. 43, а изображена мостовая схема однофазного преобразователя источника напряжения в источник тока. При значительном изменении сопротивления нагрузки ток на выходе ИЕП остается неизменным, но напряжение на элементах схемы при этом изменяется, а значит, меняется магнитная индукция В в дросселях Цр1 и что приводит к изменению магнитной проницаемости р., а следовательно, и их индуктивного сопротивления. Введение воздушного [c.165]

Высокочастотный вариант емкостного приемника осуществлен нами с использованием его емкости в качестве частотоопределяющего элемента в генераторе Клаппа по схеме, описанной в работе Шарата (ЗЬага , 1954). Записи, полученные при этом, показали, что он более перспективен с точки зрения чувствительности и возможности компонентных абсолютных измерений смещений, однако сложность и громоздкость устройства в значительной мере ограничивают его применение при рядовых измерениях на моделях. [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...