Главная страница  Измерения влажности 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [ 40 ] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

ного сопротивления датчика влечет за собой появление тока в указанной цепи.

Схемы дифференциальные и сравнения напряжений основаны на сравнении напряжений .двух цепей (рис. 4-10), одна из которых содержит полное сопротивление датчика Z, а вторая - образцовое сопротивление Zo, которое может состоять из любой комбинации реактивных и активных сопротивлений. Напряжение питания V обеих цепей дает общий источник - генератор Г повышенной частоты. В Простейшем случае применяется емкостный делитель, в KorqpoM плечо Zo образовано конденсатором постоянной емкости.

В дифференциальных схемах вольтметр В (обычно дифференциальный) измеряет разность падений напряжения на обоих плечах делителя:

«- z, + z,

в схемах сравнения напряжения измеряется падение напряжения на одном из плеч делителя:

тг тт V

Напряжения Ux и Uq можно измерять фазочувстви-тельными вольтмеТрами, причем напряжение питания делителя и используется в качестве опорного. Чаще всего

измеряются модули напряжений \ Ux\ и f/o или их разность.

Точность измерения определяется: а) стабильностью напряжения f/ и (в меньшей степени) частоты генератора; б) устойчивостью образцового сопротивления Zo; в) погрешностью измерения напряжения вольтметром В.

Многочисленные влагомеры по дифференциальной схеме работают чаще всего при частотах в несколько мегагерц; в них используются электронные ламповые или полупроводниковые генераторы. Дифференциальная схема нашла применение также в ряде автоматических влагомеров, причем используются ее положительные качества- возможности комиенсациИ температурной и других по:Прешностей в опорной ветви, а также использования в качестве выходного прибора электронного автоматического потенциометра.



По схемам сравнения или дифференциальной легко выполнить влагомеры, имеющие нулевую отметку в середине шкалы И показывающие величину и знак отклонения влажности от номинального (установленного) значения. Такие приборы находят применение для разбраковки материалов по влажности, а также в автоматических системах, если не Т1ребуется информация об абсолютных значениях влажности.

Измерительные устройства с разделением составляющих полного сопротивления датчика. Необходимость измерения активной и реактивной составляющих комплексного сопротивления Zx датчика, возникает лишь при исследовании зависимости электрических параметров (е, е") материала от его влажности и других влияющих факторов. Для измерения модуля и фазового угла комплексного сопротивления применяются мосты и компенсаторы, осциллографиче-ские схемы, куметры и т. д., подробно описанные в литературе (см., например, [Л. 4-10 и 4-11]). В диэлькометрических влагомерах рассматриваемой категории решается задача измерения лишь одной составляющей полного сопротивления, причем эта задача имеет ряд особенностей. Переменными являются обе составляющие, и относительное изменение второй (неизмеряемой) составляющей велико, иногда даже больше изменения измеряемой величины. Комплексные сопротивления датчиков влагомеров отличаются от объектов радиотехнических измерений малыми величинами емкости и большими углами диэлектрических потерь; измерения проводятся только при повышенных частотах.

Как уже отмечалось, для влагомеров требуется не- сложная аппаратура с простой техникой измерения. Из сказанного следует, что для влагомеров необходимы специализированные измерительные устрбйства узкого назначения. Ниже описываются измерительные схемы только этого типа.

Устройства для измерения активной составляющей полного сопротивления датчика мало распространены.

Диэлькометрические влагомеры, измеряющие только активную составляющую, имеют характеристики, аналогичные кондуктомет1рическим; к их достоинствам относится высокая чувствительность в диапазоне низких влагосодержаннй, причем отпадают затруднения, встречак»



щиеся в кондуктометрическом методе и связанные с измерением очень больших омических сопротивлений датчика. Прибор {Л. 4-12], предназначенный для нитрата аммония с влажностью в пределах 0,05-0,3%, основан на измерени-и амплитуды максимального напряжения параллельного колебательного контура, в который входит индуктивный датчик (отрезок стекля-нной трубки, на внешней поверхности которой намотана катушка индуктивности). Контур питает ламповый генератор с частотой 2 Мгц, у которого автоматически стабилизируется выходное напряжение. Параллельно датчику в контур включен дифференциальный переменный конденсатор, ротор которого непрерывно приводится во вращение синхронным электродвигателем. Колебательный контур периодически (с частотой 5 гц) проходит через резонанс; выходные импульсы поступают на пиковый вольтметр, шкала которого градуирована в процентах влажности.

Устройства для измерения реактивной (емкостной) составляющей основаны на разных методах.

Мосты и компенсаторы с уравновешиванием двумя параметрами представляют собой сложные дорогие приборы и не применяются во влагомерах, работающих на высоких частотах.

Из известных мостовых схем для диэлькометрических влагомеров представляют интерес две разновидности, свободные от некоторых недостатков обычных четырех-плечих мостов: Т-образные и с индуктивно связанными плечами. Т-образные мосты состоят из Т-образных четырехполюсников; если элементы схемы находятся в определенных соотношениях, указатель отмечает равновесие. Имеются Т-образные мосты, позволяющие измерять сопротивление любого характера и, в частности, определять независимо друг от друга активную и реак-тивную составляющие полного сопротивления датчика. При этом благодаря наличию общей точки между входной и выходной цепями по сравнению с обычными мостами сильно упрощаются экранирование и заземление элементов схемы. Обычно можно заземлить измеряемое полное сопротивление, источник питания и указатель равновесия. Последнее обстоятельство освобождает от применения экранированных трансформаторов" на входе и выходе моста, что особенно ценно при измерениях на. высокой частоте. Т-образные мосты до последнего времени не применялись во влагомерах промышленного типа.




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [ 40 ] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

0.0168