О ПРИНЦИПАХ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ РАБОТЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
Одной из основных общих черт современных технологических машин, определяющих пpaктически все современные производственные технологии, является проведение точных и достоверных прецизионных измерений параметров технологических процессов.
Для, например, машиностроительных технологий наиболее важным оказывается проводить с максимальной точностью измерение величин, называемых механическими: перемещения, скорости, ускорения, силы деформации, давления и др. В то же время, по вполне понятным причинам, всего удобнее измерять электрические величины: силу тока или напряжение в какой-либо цепи, плотность зарядов и т. д. Поэтому «сердце» пpaктически любого современного датчика - так называемый МЭП - механоэлектрический преобразователь, который измеряемой механической величине ставит в однозначное соответствие значение некоторый набор электрических величин.
Запатентованы десятки МЭП. Некоторые из них устарели и вытесняются или уже вытеснены более совершенными. Некоторые пока существуют большей частью на бумаге; в силу технологических или иных причин их время еще не наступило. Разнообразие МЭП продиктовано целесообразностью: случается так, что, например, относительно малые скорости удобнее измерять датчиками одного типа, средние - другого, большие - третьего и так далее, в зависимости от требуемой точности и рассматриваемых скоростей.
В основу действия любого механоэлектрического преобразователя положен некоторый физический принцип. Зная его, можно понять, как работает датчик. Рассмотрим вначале элементарные принципы.
Тензорезисторы - близкие и более универсальные родственники устаревших реостатных преобразователей. Первая часть слова «тензорезистор» обозначает «натягивать», «напрягать», вторая- «сопротивление». При воздействии механических нагрузок на проводящие элементы происходит их деформация, и все величины, от которых зависит электрическая проводимость, изменяются. Следовательно, в тензорезисторах собственно силам, моментам, давлениям - опять-таки сопоставляется определенная сила тока в некоторой цепи.
Электродинамические эффекты
Работа многих МЭП связана с электродинамическими эффектами, проявляющимися, в частности, в силу законов Фарадея и Ампера. Такие МЭП связаны с двумя фундаментальных явлениями - электромагнитной индукции (возникновении ЭДС в замкнутом проводящем контуре при изменении параметров магнитного поля, в которое этот контур помещен), и возникновении силового взаимодействия между проводником с током и магнитным полем.
Преобразователи такого типа используются широко. Они не требуют привлечения сторонних источников энергии и экономичны.
Емкостные и индуктивные МЭП
Так как уменьшение зазора между пластинами конденсатора его емкость вырастет, а реактивное сопротивление, оказываемое переменному току - упадет. Поэтому, если сконструировать преобразователь в виде конденсатора с одной подвижной пластиной, то с его помощью легко мерить даже сверхмалые перемещения. Аналогичные измерения можно проводить и при изменении длины подвижного сердечника, вводимого в катушку индуктивности.
Интересно отметить, что силовые факторы могут и непосредственно влиять на индуктивность катушек. Это обстоятельство связано с явлением магнитоупругости: при организации силового воздействия на ферромагнитный сердечник создается механическое напряжение, изменяющее его магнитную проницаемость, а следовательно, и индуктивность катушки, и ток в анализируемой цепи.
Использование пьезоэффекта
При растяжении или сжатии некоторых кристаллов (самый известный - кварц) на их границах возникают поверхностные электрические заряды. В наиболее простом случае это выглядит так. Изготовленный из специальной пьезокерамики или кристалла пьезоэлемент, имеющий, например, форму прямоугольного параллелепипеда, снабжают плоскими металлическими электродами. Один ставят на верхней грани элемента, второй - на нижней. Если кристалл сдавить, то на верхнем электроде образуются, например, отрицательные заряды (на нижнем - соответственно положительные). Очевидно, такой элемент может служить прекрасным МЭП. Пьезоэлектрические МЭП - одни из самых распространенных. При их посредстве измеряют силы, деформации и ускорения и другие величины.
В настоящее время работа над новыми типами датчиками переживает настоящий «бум». С очевидностью можно констатировать, что в ближайшие годы будет осуществлен тотальный переход к бесконтактным методам измерений.
Статья в формате PDF
286 KB...
31 10 2026 8:53:39
Статья в формате PDF
109 KB...
28 10 2026 19:36:12
Статья в формате PDF
245 KB...
27 10 2026 18:23:45
Статья в формате PDF
104 KB...
25 10 2026 22:44:21
Статья в формате PDF
128 KB...
24 10 2026 17:29:27
Приведены результаты научных исследований сохранения и улучшения экологического состояния агроландшафтов Казахстана. Проведены экспериментальные работы с учетом дифференциации зональных систем земледелия. Исследования показали, что оценка в эрозионных агроландшафтах адаптивности основной обработки богарных светло-каштановых почв на уровне мезо – и микроландшафтных условий, вспашка более эффективна в северных и восточных экспозиций склонов, где плотность пахотного слоя была в среднем за вегетацию зерновых культур в основном на 0,02–0,04 г/см3 меньше по сравнению с плоскорезной обработкой. На склонах южной и западной экспозиций наоборот плоскорезная обработка способствовала снижению уплотненности почвы, на 0,03–0,05 г/см3 и повышению ее противоэрозионной устойчивости в 1,2–1,5 раза. На склонах северной и восточной экспозиции вспашка обеспечивает более эффективную борьбу с сорняками, а плоскорезная – на южных и западных склонах более высокое и равномерное накопление снега и рациональное использование влаги. Важнейшим звеном улучшения экологии почв является оптимизация севооборотов. В статье предлагается построить севооборот по количеству оставляемого в почве органического вещества, каждым предшественником. Для совершенствования севооборотов рекомендуется сидерация, уплотненные посевы, размещение многолетних и однолетних трав, применения органических удобрений и др.
...
23 10 2026 15:45:48
Статья в формате PDF
112 KB...
22 10 2026 15:12:18
Статья в формате PDF
111 KB...
21 10 2026 4:34:49
Статья в формате PDF
124 KB...
19 10 2026 3:19:37
Статья в формате PDF
115 KB...
18 10 2026 6:54:52
Статья в формате PDF
176 KB...
17 10 2026 12:47:58
Приводятся основные показатели развития «информационного общества» в конце 20 века. Охаpaктеризованы взаимосвязи наукоемких производственных технологий и информатики, экономики и математики, экономико-математического моделирования управленческих решений.
...
16 10 2026 17:39:42
Статья в формате PDF
267 KB...
15 10 2026 13:22:38
Статья в формате PDF
146 KB...
14 10 2026 21:40:54
Статья в формате PDF
111 KB...
12 10 2026 2:36:25
Статья в формате PDF
124 KB...
11 10 2026 17:35:37
Статья в формате PDF
95 KB...
10 10 2026 2:27:14
Статья в формате PDF
134 KB...
09 10 2026 1:13:58
Статья в формате PDF
171 KB...
08 10 2026 1:10:34
Статья в формате PDF
236 KB...
07 10 2026 19:43:20
В статье рассматривается роль педагогических технологий в профессиональной подготовке учителя. Использование педагогических технологий в учебном процессе вуза способствует четкому определению конечной цели, разработке объективных методов контроля, проект учебного процесса, определению структуры и содержанию учебно-познавательной деятельности учащихся.
...
06 10 2026 20:39:15
Статья в формате PDF
122 KB...
05 10 2026 5:30:49
Статья в формате PDF
102 KB...
04 10 2026 17:19:52
Статья в формате PDF
106 KB...
02 10 2026 13:17:36
Статья в формате PDF
136 KB...
30 09 2026 12:59:12
Статья в формате PDF
129 KB...
28 09 2026 22:21:16
Статья в формате PDF
130 KB...
27 09 2026 9:45:28
Статья в формате PDF
194 KB...
26 09 2026 18:21:41
Статья в формате PDF
117 KB...
25 09 2026 2:53:28
Статья в формате PDF
158 KB...
24 09 2026 4:42:12
Приведены результаты оценки степени антропогенной преобразованности природных ландшафтов Южной Якутии. В качестве объекта исследований была принята территория Алдано-Тимптонского междуречья. В пределах исследуемой территории охаpaктеризованы пять выделенных физико-географических провинций в зависимости от их степени преобразованности.
...
23 09 2026 11:22:16
Статья в формате PDF
249 KB...
22 09 2026 15:19:17
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
