З певним наближенням можна вважати, що амплітуда вихідних імпульсів

(4.18)

де – зміна магнітного опору за рахунок зміни довжини повітряного проміжку; – сталий коефіцієнт.

Для наближеної оцінки е_m можна вважати, що

(4.19)

де  = h – зміна довжини повітряного проміжку між індуктором та ярмом при обертанні індуктора, яка дорівнює висоті зубця h; ₀ – магнітна проникність повітря; S – площа поперечного перерізу зубця. У свою чергу

(4.20)

де v, R_CP - лінійна швидкість переміщення та середній радіус зубців індуктора, - кількість обертів індуктора за секунду; а – кут нахилу зубців.

Підставивши значення R_M та t у вираз для е_m і враховуючи незалежність конструктивних та технологічних параметрів перетворю­вача від значення вимірюваної величини, запишемо

, (4.21)

де S – крутизна АЧХ перетворювача.

Похибки індукційних тахометрів з частотним виходом визнача­ються лише похибкою вимірювання частоти. В індукційних тахометрах вихідним параметром може бути сигнал інтенсивності ЕРС, який пропорційний до швидкості переміщення котушки лише за умови, що індукція В постійна впродовж всього шляху переміщення. Непостійність індукції викликає виникнення похибки. Похибка таких тахометрів також багато в чому залежить від струму, який споживає вторинний перетворювач. Проходячи по вимірювальній обмотці індукційного перетворювача, цей струм створює магнітне поле, яке згідно з правилом Ленца спрямоване назустріч до напрямку основного поля і має розмагнічувальну дію. Внаслідок цього сумарна індукція зменшується, зменшується і ЕРС перетворювача.

Контрольні запитання:

1. Що розуміють під параметрами руху твердого тіла?

2. Назвіть та охарактеризуйте методи вимірювання параметрів руху.

3. Як поділяються ЗВТ для вимірювання параметрів руху. Наведіть приклади?

4. Поясніть суть методу обкочування для вимірювання параметрів лінійного руху.

5. Що лежить в основі інерційних методів вимірювання?

6. Поясніть будову та принцип дії велосиметра.

7. Які прилади використовують для вимірювання прискорень поступального руху?

8. Поясніть будову та принцип дії акселерометра зрівноважувального перетворення.

9. Поясніть будову та принцип роботи індукційного віброакселерометра.

10. Де застосовують п’єзоелектричні акселерометри? Поясніть принцип його роботи.

11. Наведіть приклади вимірювальних кіл п’єзоелектричних акселерометрів.

12. Назвіть найпоширеніші методи вимірювання частоти обертання.

13. Поясніть будову та принцип дії відцентрового механічного тахометра.

14. Поясніть будову та принцип дії тахогенератора постійного струму.

15. Поясніть будову та принцип роботи індукційного тахометра..

ЛЕКЦІЯ 5

Вимірювання хімічного складу та властивостей речовин

5.1 Загальні відомості

Вимірювання хімічного складу і концентрації речовин широко використовують для контролю технологічних процесів, у хімічних, біологічних, геологічних дослідженнях, медицині, сільському господарстві та інших галузях. Діапазон вимірюваних концентрацій дуже широкий. Наприклад, щоб уникнути дії деяких газів на здоров'я людини, необхідно контролювати об'ємну концентрацію в межах 10^-5...10^-6 %, а при виробництві хімічно чистих металів і напівпровідників необхідно визначати домішки концентрацією до 10^-10 %. Останнім часом у зв’язку з розвитком екології особливого значення набувають прилади для контролю чистоти біологічного середовища землі, води, повітря. Разом з тим для вимірювань вологості та концентрації ряду чистих речовин необхідні пристрої з верхньою межею вимірювання 100 %.

Різноманітність досліджуваних речовин, широкий діапазон вимірюваних концентрацій, складність і велика різноманітність умов вимірювання зумовили створення великої кількості найрізноманітніших методів і приладів для аналітичних вимірювань (аналізу хімічного складу і концентрації). Це електрохімічні, іонізаційні, теплові та термомагнітні, спектрометричні, а також комбіновані методи.

Треба відзначити, що для аналітичних досліджень характерна сильна залежність результатів вимірювань від загального складу речовини, її агрегатного стану, зовнішніх умов. Ці чинники особливо впливають на точність результату вимірювань тих методів, які базуються на використанні інтегральних властивостей речовин, як, наприклад, електропровідність, теплопровідність, магнітна проникність.

Сьогодні найширше розповсюджені селективні, комбіновані та багатопараметричні методи, які дають змогу аналізувати багатокомпонентні речовини. Селективні методи, на відміну від інтегральних, дають можливість перейти від вимірювання властивостей речовин загалом до визначення окремих їх компонентів. Особливо перспективними є деякі із спектрометричних методів, зокрема методи, засновані на використанні внутріатомних і ядерних явищ, що не залежать від дії зовнішніх чинників.

Для дослідження багатокомпонентних речовин найчастіше використовуються комбіновані методи, зокрема мас-спектрометричні, хроматографічні.

Розглянемо деякі найпоширеніші електричні методи аналізу речовин і відповідні засоби вимірювання хімічного складу і концентрації.