Pomiary przesunięcia

liniowego

i kątowego, prędkości

obrotowej, siły i naprężeń,

temperatury

Marcin Sobotka

Marcin Sobotka

2007/2008

2007/2008

Czujnik rezystancyjny

Czujnik rezystancyjny

Potencjometr to najbardziej znany z czujników

Potencjometr to najbardziej znany z czujników

przesunięcia. Szczotka , czyli styk ślizgowy wykonuje

przesunięcia. Szczotka , czyli styk ślizgowy wykonuje

ruch prostoliniowy, obrotowy lub śrubowy przez co

ruch prostoliniowy, obrotowy lub śrubowy przez co

przyjmuje

położenie

przesunięcia

mierzonego.

przyjmuje

położenie

przesunięcia

mierzonego.

Najczęściej

potencjometr

zbudowany

jest

z

Najczęściej

potencjometr

zbudowany

jest

z

cienkiego,

izolowanego

drutu

oporowego

cienkiego,

izolowanego

drutu

oporowego

nawiniętego na izolacyjnej płytce lub pręcie. (na rys.

nawiniętego na izolacyjnej płytce lub pręcie. (na rys.

różne typy potencjometrów obrotowych)

różne typy potencjometrów obrotowych)

Schemat

Schemat

potencjometrycznego

potencjometrycznego

pomiaru przesunięcia

pomiaru przesunięcia



Jeżeli

potencjometr

będzie

Jeżeli

potencjometr

będzie

wykonany tak jak na schemacie-

wykonany tak jak na schemacie-

czyli będzie nawinięty na karkasie o

czyli będzie nawinięty na karkasie o

stałym przekroju, to rezystancja

stałym przekroju, to rezystancja

przypadająca na jednostkę długość

przypadająca na jednostkę długość

będzie stała. Napięcie na styku

będzie stała. Napięcie na styku

ślizgowym będzie się zmieniać

ślizgowym będzie się zmieniać

proporcjonalnie

do

zajmowanej

proporcjonalnie

do

zajmowanej

przez niego pozycji.

przez niego pozycji.

U wy= Uz * x/l

U wy= Uz * x/l

Zależność ta jest słuszna tylko, gdy

Zależność ta jest słuszna tylko, gdy

potencjometr nie jest obciążony.

potencjometr nie jest obciążony.

Przykładowy czujnik rezystancyjny Typ E/R-1/1 (do zastosowania w

Przykładowy czujnik rezystancyjny Typ E/R-1/1 (do zastosowania w

wodzie)

wodzie)

Czujnik

Czujnik

indukcyjnościowy

indukcyjnościowy

Czujnik indukcyjności ma bardzo

Czujnik indukcyjności ma bardzo

szerokie

zastosowanie.

szerokie

zastosowanie.

Przetwarza przesunięcie liniowe

Przetwarza przesunięcie liniowe

lub kątowe jego części ruchomej

lub kątowe jego części ruchomej

na

zmianę

indukcyjności

na

zmianę

indukcyjności

własnej lub wzajemnej cewek

własnej lub wzajemnej cewek

czujnika. Najprostszy czujnik

czujnika. Najprostszy czujnik

indukcyjnościowy

zbudowany

indukcyjnościowy

zbudowany

jest z cewki ( powietrznej lub

jest z cewki ( powietrznej lub

nawiniętej

na

nawiniętej

na

ferromagnetycznym rdzeniu) i

ferromagnetycznym rdzeniu) i

ruchomego

rdzenia

ruchomego

rdzenia

ferromagnetycznego.

ferromagnetycznego.

Różne rodzaje czujników

Różne rodzaje czujników

wraz z charakterystykami

wraz z charakterystykami

a) solenoidalny b) o zmiennej długości szczeliny c)

a) solenoidalny b) o zmiennej długości szczeliny c)

o zmiennej powierzchni szczeliny

o zmiennej powierzchni szczeliny

Czujniki

Czujniki

transformatorowe

transformatorowe

Wcześniej opisane czujniki wykorzystywały

Wcześniej opisane czujniki wykorzystywały

zmiany indukcyjności własnej. Czujniki

zmiany indukcyjności własnej. Czujniki

transformatorowe wykorzystują zależność

transformatorowe wykorzystują zależność

indukcyjności wzajemnej od przesunięcia

indukcyjności wzajemnej od przesunięcia

rdzenia. Czujnik indukcyjnościowe stosuje

rdzenia. Czujnik indukcyjnościowe stosuje

się do pomiarów przesunięć w zakresie od

się do pomiarów przesunięć w zakresie od

setnych części, nawet do kilkudziesięciu

setnych części, nawet do kilkudziesięciu

milimetrów.

Największą

dokładność

milimetrów.

Największą

dokładność

osiągają

czujniki

transformatorowe.

osiągają

czujniki

transformatorowe.

Pozwalają uzyskać dokładność nawet do

Pozwalają uzyskać dokładność nawet do

tysięcznych części milimetra.

tysięcznych części milimetra.

Czujniki pojemnościowe

Czujniki pojemnościowe

Czujnikiem takim jest kondensator, w którym

Czujnikiem takim jest kondensator, w którym

pojemność może zmieniać się na skutek przesunięcia

pojemność może zmieniać się na skutek przesunięcia

któregoś z elementów.

któregoś z elementów.

C= E*Eo* S/d

C= E*Eo* S/d

Er- przenikalność względna

Er- przenikalność względna

Eo- przenikalność dielektryczna próżni

Eo- przenikalność dielektryczna próżni

Zmiana pojemności występuje gdy zmieniamy jeden z

Zmiana pojemności występuje gdy zmieniamy jeden z

elementów wzoru. Zmianom tym w takim razie może

elementów wzoru. Zmianom tym w takim razie może

ulegać powierzchnia czynna lub odległość między

ulegać powierzchnia czynna lub odległość między

okładzinami lub przenikalność względna dielektryka.

okładzinami lub przenikalność względna dielektryka.

Schematy czujnika

Schematy czujnika

pojemnościowego

pojemnościowego

a) płaski o zmiennej odległości między okładzinami b) obrotowy o zmiennej

a) płaski o zmiennej odległości między okładzinami b) obrotowy o zmiennej

powierzchni okładzin c) płaski o zmiennej przenikalności względnej

powierzchni okładzin c) płaski o zmiennej przenikalności względnej

Czujniki ultradźwiękowe

Czujniki ultradźwiękowe

Czujniki ultradźwiękowe działają na zasadzie

Czujniki ultradźwiękowe działają na zasadzie

radaru -emitują wiązkę promieniowania (fal

radaru -emitują wiązkę promieniowania (fal

ultradźwiękowych), która po odbiciu od

ultradźwiękowych), która po odbiciu od

obiektu jest odbierana przez ten sam

obiektu jest odbierana przez ten sam

przyrząd. W czujnikach odległości mierzy

przyrząd. W czujnikach odległości mierzy

się czas między wysłaniem i odbiorem

się czas między wysłaniem i odbiorem

impulsu drgań ultradźwiękowych.

impulsu drgań ultradźwiękowych. Czujniki

ultradźwiękowe

są

stosowane

do

wykrywania obiektów, detekcji poziomów

cieczy przezroczystych i nieprzeźroczystych

przede wszystkim w środowiskach gdzie ze

względu na znaczne zabrudzenie nie jest

możliwe

zastosowanie

czujników

optycznych. Zasada pomiaru tych czujników

opiera się na pomiarze czasu upływającego

między

wysłanym

sygnałem

ultradźwiękowym a odebranym echem

odbitym od przeszkody. Czas ten jest

proporcjonalny do odległości wykrywanego

obiektu

Czujniki

Czujniki

optoelektroniczne

optoelektroniczne

Czujniki

optoelektroniczne

są

elementami

Czujniki

optoelektroniczne

są

elementami

automatyki, których działanie opiera się na

automatyki, których działanie opiera się na

zasadzie wysyłania wiązki promieni świetlnych

zasadzie wysyłania wiązki promieni świetlnych

przez nadajnik i odbieraniu jej przez odbiornik.

przez nadajnik i odbieraniu jej przez odbiornik.

Czujniki te reagują na obiekty, które przecinają

Czujniki te reagują na obiekty, które przecinają

wiązkę

światła

pomiędzy

nadajnikiem

a

wiązkę

światła

pomiędzy

nadajnikiem

a

odbiornikiem lub na wiązkę odbitą od obiektu.

odbiornikiem lub na wiązkę odbitą od obiektu.

Stosowane są m.in. do kontroli położenia

Stosowane są m.in. do kontroli położenia

ruchomych

części

maszyn,

identyfikacji

ruchomych

części

maszyn,

identyfikacji

obiektów znajdujących się w zasięgu działania

obiektów znajdujących się w zasięgu działania

czujników,

np.

przesuwające

się

taśmy

czujników,

np.

przesuwające

się

taśmy

transportowe, określenie poziomu cieczy i

transportowe, określenie poziomu cieczy i

materiałów sypkich.

materiałów sypkich.

Pomiary prędkości

Pomiary prędkości

obrotowej

obrotowej

1) Prądnice tachometryczne to małe maszyny

1) Prądnice tachometryczne to małe maszyny

elektryczne przeznaczone do pomiaru prędkości

elektryczne przeznaczone do pomiaru prędkości

obrotowej lub przetwarzania ruchu obrotowego

obrotowej lub przetwarzania ruchu obrotowego

na wielkość elektryczną. Ze względu na zasadę

na wielkość elektryczną. Ze względu na zasadę

działania prądnice tachometryczne mogą być

działania prądnice tachometryczne mogą być

wykonywane jako maszyny prądu stałego lub

wykonywane jako maszyny prądu stałego lub

zmiennego

(indukcyjne

i

synchroniczne).

zmiennego

(indukcyjne

i

synchroniczne).

Zmiana kierunku wirowania powoduje w

Zmiana kierunku wirowania powoduje w

przypadku prądu stałego zmianę biegunowości,

przypadku prądu stałego zmianę biegunowości,

a w przypadku prądu przemiennego zmianę fazy

a w przypadku prądu przemiennego zmianę fazy

napięcia wyjściowego.

napięcia wyjściowego.

Prądnice tachometryczne mogą być

Prądnice tachometryczne mogą być

stosowane :

stosowane :

-

do pomiaru prędkości obrotowej

do pomiaru prędkości obrotowej

-

do pomiaru liczby obrotów lub drogi

do pomiaru liczby obrotów lub drogi

-

jako źródło napięcia sterującego w

jako źródło napięcia sterującego w

układach regulacji i sterowania

układach regulacji i sterowania

Prądnica tachometryczna

Prądnica tachometryczna

prądu stałego

prądu stałego



Składa się z części nieruchomej zwanej

Składa się z części nieruchomej zwanej

stojanem i z części ruchomej, zwanej

stojanem i z części ruchomej, zwanej

wirnikiem. Wirnik służy do wytwarzania

wirnikiem. Wirnik służy do wytwarzania

prądu elektrycznego. Wiruje on w polu

prądu elektrycznego. Wiruje on w polu

magnetycznym

wytwarzanym

przez

magnetycznym

wytwarzanym

przez

magnes stały lub uzwojenie stojana

magnes stały lub uzwojenie stojana

zasilane zewnętrznym źródłem prądu

zasilane zewnętrznym źródłem prądu

stałego.

Napięcie

elektryczne

jest

stałego.

Napięcie

elektryczne

jest

odbierane z komutatora znajdującego się

odbierane z komutatora znajdującego się

na osi wirnika przy pomocy szczotek

na osi wirnika przy pomocy szczotek

grafitowych, umieszczonych na stojanie.

grafitowych, umieszczonych na stojanie.

Budowa prądnicy

Budowa prądnicy

tachometrycznej prądu

tachometrycznej prądu

stałego

stałego

Budowa prądnicy tachometrycznej prądu stałego: a) ze wzbudzeniem

elektromagnetycznym ; b) ze wzbudzeniem magnesem trwałym; 1 – uzwojenie

wzbudzenia, 2 – magnes trwały , 3 – nabiegunniki , 4 – wirnik , 5 – komutator , 6

– szczotki

Enkodery

Enkodery



Enkoder

to

urządzenie

przetwarzające

Enkoder

to

urządzenie

przetwarzające

przesunięcie i pozycję kątową na sygnał

przesunięcie i pozycję kątową na sygnał

elektryczny.

Enkodery

powszechnie

elektryczny.

Enkodery

powszechnie

wykorzystuje

się

we

wszelkiego

rodzaju

wykorzystuje

się

we

wszelkiego

rodzaju

maszynach

i

liniach

produkcyjnych

do

maszynach

i

liniach

produkcyjnych

do

precyzyjnego pomiaru prędkości, przesunięcia,

precyzyjnego pomiaru prędkości, przesunięcia,

odległości czy przebytej drogi. Stosując enkoder

odległości czy przebytej drogi. Stosując enkoder

można zmierzyć obrót dokonany przez dany

można zmierzyć obrót dokonany przez dany

element – część maszyny albo poddawany

element – część maszyny albo poddawany

obróbce detal, ilość wykonanych obrotów, jak też

obróbce detal, ilość wykonanych obrotów, jak też

za pośrednictwem przekładni mechanicznych

za pośrednictwem przekładni mechanicznych

również

przebytą

odległość

w

ruchu

również

przebytą

odległość

w

ruchu

postępowym.

postępowym.

Enkodery absolutne

Enkodery absolutne

Zasada działania opiera się na

Zasada działania opiera się na

przyporządkowaniu

odpowiednim

wartościom

kąta,

przyporządkowaniu

odpowiednim

wartościom

kąta,

kodowanych wartości liczbowych. Na wałku napędowym

kodowanych wartości liczbowych. Na wałku napędowym

znajduje się tarcza kodowa, która zawiera w formie kodu

znajduje się tarcza kodowa, która zawiera w formie kodu

wartości liczbowe odpowiadające przesunięciom kątowym.

wartości liczbowe odpowiadające przesunięciom kątowym.

Pozwala to na zadawanie wartości absolutnych w dowolnym

Pozwala to na zadawanie wartości absolutnych w dowolnym

momencie, bez konieczności porównywania z punktem

momencie, bez konieczności porównywania z punktem

odniesienia Enkoder absolutny pozwala określić dokładną

odniesienia Enkoder absolutny pozwala określić dokładną

informację o pozycji po ponownym uruchomieniu, gdy zanikło

informację o pozycji po ponownym uruchomieniu, gdy zanikło

napięcie zasilania systemu lub enkodera. Jeżeli po zaniku

napięcie zasilania systemu lub enkodera. Jeżeli po zaniku

zasilania miał miejsce jakikolwiek ruch mechaniczny,

zasilania miał miejsce jakikolwiek ruch mechaniczny,

faktyczna pozycja mechaniczna jest odczytana natychmiast po

faktyczna pozycja mechaniczna jest odczytana natychmiast po

odzyskaniu zasilania. Dostępne są dwa rodzaje enkoderów

odzyskaniu zasilania. Dostępne są dwa rodzaje enkoderów

absolutnych: jednoobrotowe i wieloobrotowe. W enkoderze

absolutnych: jednoobrotowe i wieloobrotowe. W enkoderze

jednoobrotowym, dzielony jest jeden obrót wału na

jednoobrotowym, dzielony jest jeden obrót wału na

odpowiednią ilość kroków i pomiar wielkości powtarza się po

odpowiednią ilość kroków i pomiar wielkości powtarza się po

jednym obrocie. W enkoderze wieloobrotowym pomiar

jednym obrocie. W enkoderze wieloobrotowym pomiar

wielkości jest wynikiem pozycji kątowej i liczby obrotów wału.

wielkości jest wynikiem pozycji kątowej i liczby obrotów wału.

Enkoder absolutny

Enkoder absolutny

Pomiary sił i naprężeń

Pomiary sił i naprężeń

1) Dynamometr- to przyrząd do

1) Dynamometr- to przyrząd do

pomiaru wartości działającej siły.

pomiaru wartości działającej siły.

Zasada jego działania najczęściej

Zasada jego działania najczęściej

opiera się na prawie Hooke'a, które

opiera się na prawie Hooke'a, które

mówi, że odkształcenie elementu

mówi, że odkształcenie elementu

sprężystego jest proporcjonalne do

sprężystego jest proporcjonalne do

wartości

działającej

siły.

W

wartości

działającej

siły.

W

zależności od konstrukcji rozróżnia

zależności od konstrukcji rozróżnia

się

dynamometry

mechaniczne,

się

dynamometry

mechaniczne,

hydrauliczne i elektromechaniczne.

hydrauliczne i elektromechaniczne.

(na

rysunku

dynamometr

(na

rysunku

dynamometr

sprężynowy)

sprężynowy)

Przetworniki

Przetworniki

piezoelektryczne

piezoelektryczne

2) Piezoelektryczne przetworniki to

2) Piezoelektryczne przetworniki to

elementy techniczne, w których

elementy techniczne, w których

wykorzystuje się odwrotne zjawisko

wykorzystuje się odwrotne zjawisko

piezoelektryczne dla bezpośredniego

piezoelektryczne dla bezpośredniego

przetworzenia energii mechanicznej

przetworzenia energii mechanicznej

w energię elektryczną (lub proste

w energię elektryczną (lub proste

zjawisko piezoelektryczne dla

zjawisko piezoelektryczne dla

przeciwnej zamiany).

przeciwnej zamiany).

Tensometry

Tensometry

rezystancyjne

rezystancyjne

3) Tensometr rezystancyjny służy do pomiaru

3) Tensometr rezystancyjny służy do pomiaru

odkształceń mechanicznych. W tensometrze

odkształceń mechanicznych. W tensometrze

tym rezystancja zależy od odkształcenia

tym rezystancja zależy od odkształcenia

mechanicznego. Drut poddany działaniu siły

mechanicznego. Drut poddany działaniu siły

F odkształca się zwiększając długość o delta

F odkształca się zwiększając długość o delta

l i zmniejszając przekrój o delta S. Jeżeli

l i zmniejszając przekrój o delta S. Jeżeli

rezystancja drutu o rezystywności p wynosi

rezystancja drutu o rezystywności p wynosi

---

---





To pod działaniem siły F, pod wpływem

To pod działaniem siły F, pod wpływem

zwiększania długości l i zmniejszaniu

zwiększania długości l i zmniejszaniu

przekroju S rezystancja zwiększa się o delta

przekroju S rezystancja zwiększa się o delta

R. Zmiana rezystancji może nastąpić

R. Zmiana rezystancji może nastąpić

podczas zmiany rezystywności. Jednak taka

podczas zmiany rezystywności. Jednak taka

zmiana jest pomijalna dla metali i ma

zmiana jest pomijalna dla metali i ma

znaczenie tylko w tensometrach

znaczenie tylko w tensometrach

półprzewodnikowych, które zbudowane są z

półprzewodnikowych, które zbudowane są z

krzemu lub germanu (tensometry te mają

krzemu lub germanu (tensometry te mają

czułość ok.. 100 razy większą niż

czułość ok.. 100 razy większą niż

metaliczne).

metaliczne).

Różne rodzaje

Różne rodzaje

tensometrów

tensometrów

Układy pomiarowe

Układy pomiarowe

Włączenia jednego, dwóch lub czterech tensometrów sprawia

Włączenia jednego, dwóch lub czterech tensometrów sprawia

że prąd Ig = 0. jeżeli jednak na tensometry będą działać

że prąd Ig = 0. jeżeli jednak na tensometry będą działać

odpowiednie naprężenia to prąd lub napięcie będzie różne

odpowiednie naprężenia to prąd lub napięcie będzie różne

od zera. Występują 3 przypadki włączenia tensometrów.

od zera. Występują 3 przypadki włączenia tensometrów.

1) Z jednym tensometrem (układ pół mostka) rzadko używany

1) Z jednym tensometrem (układ pół mostka) rzadko używany

, ponieważ charakteryzuje się słabą czułością S=0,25

, ponieważ charakteryzuje się słabą czułością S=0,25

2) Z dwoma tensometrami (układ pół

2) Z dwoma tensometrami (układ pół

mostka) – na każdy z tensometrów

mostka) – na każdy z tensometrów

działają naprężenia o przeciwnych

działają naprężenia o przeciwnych

kierunkach

(np.

ściskanie

i

kierunkach

(np.

ściskanie

i

rozciąganie) , mają czułość równą

rozciąganie) , mają czułość równą

0,5 i mniejszą nieliniowość.

0,5 i mniejszą nieliniowość.

3) Z czterema tensometrami – występują

3) Z czterema tensometrami – występują

w nim 2 tensometry o dodatnim

w nim 2 tensometry o dodatnim

kierunku zmian rezystancji i dwa o

kierunku zmian rezystancji i dwa o

ujemnym kierunku zmian rezystancji.

ujemnym kierunku zmian rezystancji.

Układ ten charakteryzuje się

Układ ten charakteryzuje się

największą czułością równą 1 .

największą czułością równą 1 .

Tensometry

Tensometry

półprzewodnikowe

półprzewodnikowe

Tensometry półprzewodnikowe dzielą się

Tensometry półprzewodnikowe dzielą się

na dwa rodzaje :

na dwa rodzaje :

- monokrystaliczne ,wykonane z cienkich

- monokrystaliczne ,wykonane z cienkich

( o grubości ok.. 0.1-0.2 mm) pasków

( o grubości ok.. 0.1-0.2 mm) pasków

wycinanych z monokryształów krzemu

wycinanych z monokryształów krzemu

lub germanu

lub germanu

- cienkowarstwowe, otrzymywane przez

- cienkowarstwowe, otrzymywane przez

naparowywanie bizmutu, germanu lub

naparowywanie bizmutu, germanu lub

tensometry półprzewodnikowe na

tensometry półprzewodnikowe na

elastycznym podłożu neutralnym

elastycznym podłożu neutralnym

Pomiary temperatury

Pomiary temperatury

1) Przeliczenie ze stopni Celsjusza na stopnie Kelvina :

1) Przeliczenie ze stopni Celsjusza na stopnie Kelvina :

TK=TC+273,16

TK=TC+273,16

TC- stopnie Celsjusza

TC- stopnie Celsjusza

TK- stopnie Kelvina

TK- stopnie Kelvina

2) Przeliczenie ze stopni Kelvina na stopnie Celsjusza:

2) Przeliczenie ze stopni Kelvina na stopnie Celsjusza:

TC= 5/9 ( TF – 32)

TC= 5/9 ( TF – 32)

Termometr rezystancyjny

Termometr rezystancyjny

Termometr

rezystancyjny

–

przyrząd

do

pomiaru

Termometr

rezystancyjny

–

przyrząd

do

pomiaru

temperatury w którym wykorzystywana jest zależność

temperatury w którym wykorzystywana jest zależność

rezystancji

metali

(

np.

platyny,

niklu)

oraz

rezystancji

metali

(

np.

platyny,

niklu)

oraz

półprzewodników od temperatury.

półprzewodników od temperatury.

Przykładowe oporniki :

Przykładowe oporniki :

-Pt 100 – opornik platynowy o wartości pomiarowej 100 Ω w

-Pt 100 – opornik platynowy o wartości pomiarowej 100 Ω w

0 °C

0 °C

-Pt 500 – opornik platynowy o wartości pomiarowej 500 Ω w

-Pt 500 – opornik platynowy o wartości pomiarowej 500 Ω w

0 °C

0 °C

-Pt1000 – opornik platynowy o wartości pomiarowej 1000 Ω

-Pt1000 – opornik platynowy o wartości pomiarowej 1000 Ω

w 0 °C

w 0 °C

-Ni 100 - opornik niklowy o wartości pomiarowej 100 Ω w 0

-Ni 100 - opornik niklowy o wartości pomiarowej 100 Ω w 0

°C

°C

Dla czujników

Dla czujników rezystancyjnych metalowych

przyjmuje się następujące równanie opisujące

zależność zmian rezystancji od temperatury.

Gdzie:
-Ro - rezystancja czujnika w temp odniesienia
-to -temperatura odniesienia
-α -współczynnik zmiany rezystancji z

temperaturą

Termistory

Termistory

Termistory to termorezystory

Termistory to termorezystory

półprzewodnikowe wykonywane z mieszanin

półprzewodnikowe wykonywane z mieszanin

tlenków metali w kształcie płytek, prętów i

tlenków metali w kształcie płytek, prętów i

kulek z metalowymi wyprowadzeniami.

kulek z metalowymi wyprowadzeniami.

Rezystancja termistorów w temperaturze 20

Rezystancja termistorów w temperaturze 20

stopni C wynosi R=20

stopni C wynosi R=20

Ω

Ω

do 200k

do 200k

Ω

Ω

. Czułość

. Czułość

termistorów w zakresie temperatury od

termistorów w zakresie temperatury od

-100

-100

°C

°C

do +50

do +50

°C

°C

jest ok. 10 razy większa

jest ok. 10 razy większa

niż czułość termorezystorów metalowych.

niż czułość termorezystorów metalowych.

Termistory NTC

Termistory NTC

Termistory NTC (Negative Temperature Coefficient-

Termistory NTC (Negative Temperature Coefficient-

ujemny

temperaturowy

współczynnik)

.

ujemny

temperaturowy

współczynnik)

.

Rezystancja tych termistorów maleje wykładniczo

Rezystancja tych termistorów maleje wykładniczo

ze wzrostem temperatury wg zależności :

ze wzrostem temperatury wg zależności :

Gdzie :

Gdzie :

-

A, B są stałymi zależnymi od rodzaju materiału i

A, B są stałymi zależnymi od rodzaju materiału i

wymiarów półprzewodnika

wymiarów półprzewodnika

-

T jest bezwzględną temperaturą termistora

T jest bezwzględną temperaturą termistora

R

A exp

B
T

T



Termistory PTC

Termistory PTC



Termistory PTC ( Positive

Termistory PTC ( Positive

Temperature Coefficient) to

Temperature Coefficient) to

elementy o dodatnim

elementy o dodatnim

temperaturowym współczynniku

temperaturowym współczynniku

rezystancji. To tzw. pozystor -wzrost

rezystancji. To tzw. pozystor -wzrost

temperatury powoduje wzrost

temperatury powoduje wzrost

rezystancji .

rezystancji .

Termistory CTR

Termistory CTR

Termistory CTR (Critical Temperature

Termistory CTR (Critical Temperature

Resistor) termistory o bardzo dużym

Resistor) termistory o bardzo dużym

dodatnim

temperaturowym

dodatnim

temperaturowym

współczynniku rezystancji w bardzo

współczynniku rezystancji w bardzo

małym przedziale temperatury. Są

małym przedziale temperatury. Są

stosowane w układach stabilizacji

stosowane w układach stabilizacji

temperatury.

temperatury.

Charakterystyka zależności U = f (I) przy T

Charakterystyka zależności U = f (I) przy T

= const. dla termistora

= const. dla termistora

Czujniki

Czujniki

termoelektryczne

termoelektryczne



Czujniki termoelektryczne (ogniwa
termoelektryczne), których działanie
jest oparte na zjawisku powstawania
siły elektromotorycznej w miejscu
styku dwóch metali, stosowane do
pomiarów temperatury i energii
świetlnej,

zwłaszcza

w

zakresie

promieniowania podczerwonego.

Termoelementy

Termoelementy

Termoelementy należą do najpopularniejszych przyrządów

do pomiaru temperatury. Jest to spowodowane bardzo

szerokim

zakresem

pomiarowym,

możliwością

wykonywania pomiarów punktowych, dużą ilością różnych

wykonań specjalnych. Działanie termoelementu oparte

jest o odkryte przez Seebecka zjawisko termoelektryczne.

Polega ono na przepływie prądu elektrycznego w

obwodzie zamkniętym utworzonym przez dwa różne

metale (na rys nikiel-aluminium z niklem-chromem).

Warunkiem przepływu prądu jest różnica temperatur

spoin tych metali. Jeżeli taki obwód zostanie otwarty to na

końcach otrzymamy siłę termoelektryczną zależną od

różnicy temperatur i rodzaju użytych metali.

Termopara

Termopara

Na styku dwu metali A i B pojawia się

różnica

potencjałów.

W

oznaczeniu

termopary

zawsze

jako

pierwszy

wymienia się metal o wyższym potencjale.

Pirometry

Pirometry



Pirometry służą do pomiarów temperatury

Pirometry służą do pomiarów temperatury

metodą bezstykową, promieniowanie cieplne

metodą bezstykową, promieniowanie cieplne

jest skupiane za pomocą soczewki na

jest skupiane za pomocą soczewki na

czujniku

promieniowania

cieplnego

czujniku

promieniowania

cieplnego

(fototranzystor,

termorezystor,

(fototranzystor,

termorezystor,

termoelement). Proste pirometry mierzą ilość

termoelement). Proste pirometry mierzą ilość

energii

emitowanej

poprzez

pomiar

energii

emitowanej

poprzez

pomiar

temperatury elementu, na który pada

temperatury elementu, na który pada

promieniowanie. Do pomiaru temperatur

promieniowanie. Do pomiaru temperatur

powyżej 600°C używane są pirometry

powyżej 600°C używane są pirometry

optyczne

optyczne

Źródła

Źródła

1. J. Kostro - Pomiary wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi

1. J. Kostro - Pomiary wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi

2. J. Kostro - Elementy, urządzenia i układy automatyki

2. J. Kostro - Elementy, urządzenia i układy automatyki

3. J. Parchański - Miernictwo elektryczne i elektroniczne

3. J. Parchański - Miernictwo elektryczne i elektroniczne

4. Materiały z lekcji przedmiotów zawodowych.

4. Materiały z lekcji przedmiotów zawodowych.

LINKI:

LINKI:

http://pl.wikipedia.org/wiki/Pirometr

http://pl.wikipedia.org/wiki/Pirometr

http://www.corrpol.pl/czujniki.htm

http://www.corrpol.pl/czujniki.htm

http://pl.wikipedia.org/wiki/Grafika:Variable_modstande.jpg

http://pl.wikipedia.org/wiki/Grafika:Variable_modstande.jpg

http://www.sterowniki.pl/index.php?option=News&task=viewarticle&sid=92

http://www.sterowniki.pl/index.php?option=News&task=viewarticle&sid=92

http://www.kmpkm.ps.pl/pub/Mechanika/Wytrzymalosc_Materialow/Laboratorium_z_Wytrzymal

http://www.kmpkm.ps.pl/pub/Mechanika/Wytrzymalosc_Materialow/Laboratorium_z_Wytrzymal

osci_Materialow/Tensometry/Tensometry.pdf

osci_Materialow/Tensometry/Tensometry.pdf

http://www.exalt.pl/przetworniki/download/tensometria_4.pdf

http://www.exalt.pl/przetworniki/download/tensometria_4.pdf

http://pl.wikipedia.org/wiki/Termometr_rezystancyjny

http://pl.wikipedia.org/wiki/Termometr_rezystancyjny

http://pl.wikipedia.org/wiki/Termometr_rezystancyjny

http://pl.wikipedia.org/wiki/Termometr_rezystancyjny

http://wapedia.mobi/pl/Termistor

http://wapedia.mobi/pl/Termistor

http://pl.wikipedia.org/wiki/Grafika:Seebeck_effect_circuit.png

http://pl.wikipedia.org/wiki/Grafika:Seebeck_effect_circuit.png

http://pl.wikipedia.org/wiki/Czujnik_piezoelektryczny

http://pl.wikipedia.org/wiki/Czujnik_piezoelektryczny

http://pl.wikipedia.org/wiki/Zjawisko_piezoelektryczne

http://pl.wikipedia.org/wiki/Zjawisko_piezoelektryczne

http://pl.wikipedia.org/wiki/Czujnik_indukcyjny

http://pl.wikipedia.org/wiki/Czujnik_indukcyjny

http://www.trautomatyka.pl/temperatura/wprowadzenie_rezystancyjne.pdf

http://www.trautomatyka.pl/temperatura/wprowadzenie_rezystancyjne.pdf

http://pl.wikipedia.org/wiki/Czujnik_pojemno%C5%9Bciowy

http://pl.wikipedia.org/wiki/Czujnik_pojemno%C5%9Bciowy

http://www.sigma-not.pl/publikacja-24043-czujniki-ultrad%C5%BAwi%C4%99kowe-w-

http://www.sigma-not.pl/publikacja-24043-czujniki-ultrad%C5%BAwi%C4%99kowe-w-

praktyce-maszyny-technologie-materialy-2007-1.html

praktyce-maszyny-technologie-materialy-2007-1.html