Резистивні перетворювачі


Резистивні перетворювачі
      Дуже великим класом вимірювальних перетворювачів є резистивні перетворювачі, принцип дії яких заснований на перетворенні значення вимірюваної величини в зміну опору. Останнє може бути викликане різними ефектами в перетворюючому елементі, наприклад нагріванням або охолодженням, механічною напругою, дією світлового потоку (як в преобразовавателях, що фотопроводять), зволоженням, осушенням, механічним переміщенням контактної щітки реостата.
      Якщо через резистивцый матеріал під час зміни вимірюваної величини протікає фіксований струм, то результатом буде зміна напруги уздовж матеріалу, яка відбиває зміну вимірюваної величини.
      Одним з варіантів резистивного перетворювача є перетворювач потенціометра, в якому зміна вимірюваної величини перетвориться в зміну відношення напруги внаслідок зміни положення контактної щітки на резистивному матеріалі, що живиться від зовнішнього джерела (мал. 10). Певний механічний елемент перетворить зміну вимірюваної величини в переміщення щітки.









Мал. 10. Резистивне перетворення, при якому використовується пристрій потенціометра, що викликає зміну вихідної
напруги








Мал. 11. Еквівалентна схема пристрою потенціометра,   зображеного на мал. 10

      Потенціометр, зображений на мал.10, можна представити у вигляді еквівалентної електричної схеми, як це зроблено на мал. 11. Його вихідна напруга визначається вираженням

                                                                                                                                                          Vo = V1R2 /( R1 + R2)

де V1 - напруга на вході.
      Коли напруга, що прикладається на вхід приладу, є постійною і вимірюване значення визначається положенням щітки потенціометра, тоді вихідна напруга є безпосередньо функція вимірюваної величини.
      У перетворювачах можуть використовуватися пристрої (з одним або декількома опорами в схемі) потенціометрів або вони самі є потенціометром. У останньому випадку елемент потенціометра буде змінним. Деякі перетворювачі мають недротяні опори, такі, як металокерамічна підкладка або пластикова плівка, що проводить. Зустрічаються потенціометри, в яких повний димпазон змін положення щітки рівний 270°, тоді як інші конструкції мають діапазон в 10 або навіть 20 повних обертів (3600 або 7200°)

Міст Уитстона
      Міст Уитстона утворюється шляхом паралельного з'єднання двох пристроїв (мал. 12) потенціометрів. Його можна використовувати для високоточних вимірів опору. Вихідна напруга моста Уитстона


                                                                                                          Vo = V1(R3/(R3 + R4)  -  R1/(R1 + R2).














Мал. 12. Комбінація двох дільників потенціометрів,  що утворює міст Уитстона           






 




Мал. 13. Тензометрическое перетворення


      При точній установці вихідна напруга моста Уитстона має дорівнювати нулю, звідки витікає, що
                                                          R3/R4            =              R1/R2   
                                                        1+ R3/R4                      1+ R1/R2


                                                                                                                  
 
тоді отримуємо

                                                                           R1/R2        =      R3/R4


Корисне для радіолюбителів, поради з ремонту радіоапаратури: Радіолюбителю


ТДМ 2009-2010