Е.
С. Левшина, П. В. Новицкий. Электрические измерения физических величин
(измерительные преобразователи)
Краткое описание книги:
Рассмотрены вопросы общей теории, теории погрешностей, измерительных цепей и динамики измерительных преобразователей, а также физические основы, теория, методы расчета и проектирования основных видов измерительных преобразователей (датчиков), систематизированных по общности физического принципа действия.
Основное внимание при написании книги было направлено на систематизацию физических явлений, положенных в основу построения преобразователей, и систематизацию вопросов теории, используемых для их описания. В соответствии с этим вопросы динамики ИП и теории погрешностей, общие для всех ИП, сосредоточены в первой и второй главах книги.
Общим элементом любых измерительных—устройств, ..использующих ИП, являются измерительные цепи, связывающие ИП с последующей аппаратурой. Без рассмотрения измерительных цепей представляется возможным расчет и проектирование ИП. Поэтому измерительным цепям посвящена отдельная глава.
Существенная часть описываемых в книге преобразователей предназначена для измерения механических величин. Общими для преобразователей механических величин являются упругие элементы, рассматриваемые в главе четвертой.
Остальные главы книги посвящены отдельным типам преобразователей. При этом, излагая вопросы теории и расчета преобразователей, которые стали уже классическими (тензорезистивные, индуктивные, емкостные и др.), авторы рассматривают также преобразователи, получившие распространение в последние годы (пьезорезонансные, гальваномагнитные, преобразователи с использованием поверхностных акустических волн, магнитомодуляционные и т. д.). В то же время некоторые широко применяемые преобразователи, достаточно подробно описанные в специальной литературе, в настоящей книге не рассматриваются (акустические, преобразователи с радиоактивным излучением, электронно-лучевые и др.).
Авторы старались уделить больше внимания методам расчета измерительных преобразователей с иллюстрацией их достаточным числом примеров.
В состав книги входят следующие разделы:
1. ОБЩИЕ СВОЙСТВА И ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
1-1. Основные понятия и определения
1-2. Оценки случайных погрешностей измерительных преобразователей (необходимые сведения из теории вероятностей)
1-3. Определение оценок случайных погрешностей по экспериментальным данным (необходимые сведения из статистики)
1-4. Разновидности аналитического описания законов распределения погрешности
1-5. Законы распределения отдельных составляющих погрешности измерительных преобразователей
1-6. Основы теории суммирования погрешностей
2. ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
2-1. Динамические свойства преобразователей с тепловой инерционностью
2-2. Динамические характеристики пневматических и гидравлических звеньев
2-3. Расчет частотных характеристик механических и акустических звеньев с сосредоточенными и распределенными параметрами
2-4. Эквивалентные электрические схемы механоэлектрических преобразователей
3. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ
3-1. Измерительные цепи генераторных преобразователей
3-2. Измерительные цепи параметрических преобразователей
3-3. Особенности неравновесных мостов переменного тока
3-4. Уменьшение погрешностей от влияния паразитных сопротивлений и помех в измерительных цепях
4. УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
4-1. Разновидности упругих элементов
4-2. Основы расчета упругих элементов
4-3. Нелинейность упругих элементов
4-4. Материалы для изготовления упругих элементов
4-5. Особенности расчета упругих элементов из анизотропных материалов
5. РЕЗИСТИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
5-1. Принцип действия, общие свойства, область применения резистивных преобразователей
5-2. Резистивные делители тока и напряжения
5-3. Контактные преобразователи и преобразователи контактного сопротивления
5-4. Реостатные преобразователи
5-5. Тензорезисторы
6. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
6-1. Физические основы и область применения пьезоэлектрических преобразователей
6-2. Пьезоэлектрические преобразователи силы, давления и ускорения
6-3. Пьезорезонансные преобразователи
6-4. Измерительные преобразователи, основанные на использовании поверхностных акустических волн
7. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
7-1. Принцип действия и область применения электростатических преобразователей
7-2. Электростатические преобразователи в вольтметрах и датчиках уравновешивания
7-3. Емкостные преобразователи
7-4. Измерительные цепи емкостных преобразователей
8. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
8-1. Принцип действия и область применения электромагнитных преобразователей
8-2. Теоретические основы расчета электромагнитных преобразователей
8-3. Измерительные трансформаторы и индуктивные делители напряжения
8-4. Магнитоэлектрические и магнитогидродинамические преобразователи датчиков уравновешивания
8-5. Электромагнитные преобразователи измерительных механизмов электромеханических приборов
8-6. Индуктивные преобразователи
8-7. Трансформаторные (взаимоиндуктивные) преобразователи
8-8. Вихретоковые индуктивные преобразователи
8-9. Магнитоупругие преобразователи
8-10. Индукционные преобразователи
8-11. Магнитомодуляционные преобразователи
8-12. Преобразователи на основе эффекта Барктаузена
9. ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
9-1. Преобразователи Холла
9-2. Магниторезистивные преобразователи
9-3. Гальваномагниторекомбинационные преобразователи
10. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
10-1. Общие теоретические основы электрохимических преобразователей
10-2. Электрохимические резистивные преобразователи
10-3. Гальванические преобразователи
10-4. Кулонометрические преобразователи
10-5. Полярографические преобразователи
10-6. Ионисторы
10-7. Электрокинетические преобразователи
11. ТЕПЛОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
11-1. Теоретические основы расчета тепловых преобразователей
11-2. Термоэлектрические преобразователи, их принцип действия и применяемые материалы
11-3. Удлинительные термоэлектроды, измерительные цепи, погрешности термопар
11-4. Терморезисторы, основы их расчета и применяемые материалы
11-5. Измерительные цепи терморезисторов
11-6. Разновидности термочувствительных элементов
11-7. Промышленные термопары и термометры сопротивления
12. ОПТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
12-1. Основные свойства оптического излучения и область применения оптоэлектрических преобразователей
12-2. Источники излучения
12-3. Приемники излучения
12-4. Основные структурные схемы оптоэлектрических преобразователей