Магнітопружні ВП

Принцип дії магнітопружних перетворювачів оснований на зміні магнітної проникності m (або індукції В) феромагнітних тіл в залежності від механічних напруг s, що обумовлені впливом на феромагнітні тіла механічних сил Р (розтягувальні, стискувальні, вигинання, скручування). Існує і зворотне явище – магнітострикція, коли зовнішнє магнітне поле викликає механічні деформації феромагнітного тіла. Під чисельним значенням магнітострикції розуміють відносну […]

Індукційні ВП

Індукційні ВП відносяться до генераторних перетворювачів. Для перетворення механічного переміщення в електричний сигнал в таких перетворювачах використовують явища електромагнітної індукції – наведення ЕПС в електричному контурі, що пов’язано зі зміною магнітного потоку. Наведення ЕПС відбувається незалежно від причин зміни магнітного потоку: чи переміщується обмотка в постійному магнітному полі, чи змінюється магнітне поле при нерухомій обмотці. […]

Фізичні основи ефекту Холла і ефекту магнітоопору

Ефект Холла – це фізичне явище, яке полягає в наступному. Розглянемо пластинку (рис 2.4.1) з провідникового матеріалу, вздовж якої проходить струм І. Якщо перпендикулярно площині пластини і напрямку струму діє магнітне поле напруженістю Н, то в пластині виникає ЕРС., пропорційна і струму, і напруженості магнітного поля: Е=kІН, де k=kх/d – коефіцієнт, який залежить від матеріалу […]

Матеріали для давачів Холла і давачів магнітоопору

Використання давачів Холла для цілей автоматичного вимірювання буде раціональним лише в тому випадку, якщо вони мають достатньо високу чутливість і мало підпадають під вплив температури. Чутливість давача залежить від вихідної ЕРС., тобто від постійної Холла, яка, в свою чергу, визначається рухомістю носіїв струму. В провідниках носіями струму є електрони. При звичайних температурах електрони знаходяться в […]

Використання давачів Холла і давачів магнітоопору

В основному давачі Холла і давачі магнітоопору використовуються для вимірювання магнітних полів. Вони використовуються в дуже широкому діапазоні напруженості магнітного поля: від 1 до 109А/м. З їх допомогою можна визначати криві намагнічування магнітних матеріалів, розподілення магнітних полів в електричних машинах і електромагнітних пристроях. При вимірюваннях в сильних магнітних полях (Н> 107 А/м) ЕРС. Холла складає […]

Принцип дії і характеристики ємнісних вимірювальних перетворювачів

Ємнісні вимірювальні перетворювачі працюють на змінному струмі. Принцип їх дії заснований на зміні ємності конденсатора, що визначається співвідношенням

Ємнісні вимірювальні перетворювачі призначення і класифікація

Ємнісний ВП використовують для вимірювання регульованої координати, яка являє собою механічні переміщення, рівень рідини, концентрацію, зусилля чи вологість. Ємнісний вимірювальний перетворювач являє собою конденсатор, в якому зміна проміжку між пластинами, площі перекриття пластин або діелектричної проникності діелектрика, який помістили між пластинами, перетворюється в змінення ємності.

Переваги і недоліки ємнісних вимірювальних перетворювачів

Перевагами ємнісних вимірювальних перетворювачів є: висока чутливість; велика роздільна здатність при малих значеннях вхідного сигналу; простота конструкції, малі габарити і маса; незначна величина сили притягання між пластинами конденсатора, яку необхідно подолати при переміщенні рухомих пластин, що визначається співвідношенням

П’єзоелектричні перетворювачі

Принцип дії п’єзоелектричних перетворювачів заснований на використанні прямого або зворотного п’єзоелектричних ефектів. Прямий п’єзоефект являє собою здатність деяких матеріалів утворювати електричні заряди на поверхні при прикладенні механічної напруги, зворотний – в зміні механічної напруги або геометричних розмірів зразка матеріалу під впливом електричного поля. В якості п’єзоелектричних матеріалів використовують зазвичай природний матеріал – кварц, турмалін, а […]

Теплові перетворювачі

Тепловими називаються перетворювачі, принцип дії яких оснований на використанні теплових процесів (нагрівання, охолодження, теплообміну) і вхідною величиною яких є температура. Теплові перетворювачі широко використовуються як перетворювачі не тільки температури, але і таких величин, як тепловий потік, швидкість потоку газу або рідини, витрачання, хімічний склад і тиск газів, вологість, рівень рідини і т.п. При побудові теплових […]

Терморезистивні перетворювачі

Принцип дії терморезистивних перетворювачів оснований на властивості провідників і напівпровідників змінювати свій електричний опір при зміні температури. Для терморезистивних перетворювачів використовують матеріали, що характеризуються високою стабільністю ТКО, високим відтворенням електричного опору при даній температурі, значним питомим електричним опором, високим ТКО, стабільністю хімічних і фізичних властивостей при нагріванні, інертністю до досліджуваного середовища. До таких матеріалів в […]

Термоелектричні перетворювачі (термопари)

Термоелектричним перетворювачем (термопарою) називається чутливий елемент, якій складається з двох електрично з’єднаних різнорідних металевих провідників (або напівпровідників) і перетворює значення контрольованої температури в ЕРС. Принцип дії термоелектричних перетворювачів генераторного типу оснований на використанні термоелектрорушійної сили (термо-ЕРС.), яка виникає в контурі з двох різнорідних провідників, місця з’єднань (спаї) яких розігріті до різних температур. Знак і величина […]

Пірометри

Розглянуті раніше перетворювачі для вимірювання температури передбачають безпосередній контакт між чутливими елементами і вимірюваним об’єктом або середовищем. Верхня межа використання таких методів обмежується термічною стійкістю використовуваних чутливих елементів і лежить в межах до 25000 С. Але іноді необхідно виміряти більш високі температури чи неможливий безпосередній контакт давача з середовищем. В цих випадках використовують безконтактні засоби […]

Ультразвукові давачі принцип дії і призначення

Робота ультразвукових давачів основана на взаємодії ультразвукових коливань з вимірюваним середовищем. До ультразвукових відносять механічні коливання, які відбуваються з частотою більше 20 000 Гц, тобто вище верхньої межі звукових коливань, що сприймаються вухом людини. Поширення ультразвукових коливань в твердих, рідинних і газоподібних середовищах залежить від властивостей середовища. Наприклад, швидкість розповсюдження цих коливань для різних газів […]

Випромінювачі ультразвукових коливань

В ультразвукових електричних давачах найбільше розповсюдження отримали магнітострикційні і п’єзоелектричні випромінювачі, що збуджуються за допомогою напівпровідникових і електронних генераторів, які виробляють змінну напругу з частотою більше 10 кГц. Часто використовується і імпульсне збудження ультразвукових випромінювачів. Магнітострикційні випромінювачі стержневого типу (рис. 2.8.2, а) представляють собою набір тонких листів з феромагнітного матеріалу, на який намотана обмотка збудження. […]

Використання ультразвукових давачів

В ультразвукових рівнемірах і дефектоскопах використовують властивість ультразвуку відбиватись від границі двох середовищ. Відношення між енергіями відбитих і падаючих коливань називається коефіцієнтом відбиття. Цей коефіцієнт досить великий для середовищ, що суттєво відрізняються за щільністю і швидкістю розповсюдження звуку. Наприклад, коефіцієнт відбиття на межі вода – сталь складає 88, а на межі вода – трансформаторне масло […]

Оптоелектронні перетворювачі

Основу сучасних систем управління і автоматики складають електронні прилади. Проте вони мають серйозні недоліки: низьку завадозахищеність, необхідність надійного екранування апаратури і ліній зв’язку, високу вартість і велику масу кабелів управління і передачі сигналів, труднощі з забезпеченням електричної ізоляції, складність мікромініатюризації таких традиційних елементів, як трансформатори, реле, контакти, перемінні резистори. Для ефективного використання обчислювальної техніки в […]

Джерела випромінювання

Для генерації оптичного випромінювання використовуються два механізми: теплове випромінювання нагрітих до високої температури (більш 2000 К) тіл, або один з різновидів люмінесценції. Під люмінесценцією звичайно розуміють нетеплове електромагнітне випромінювання, що зберігається протягом деякого часу після закінчення збудження . Прилади, основані на перетворенні теплової енергії в енергію випромінювання (наприклад, мініатюрні лампочки розжарювання), мають дуже широкий спектр, […]

Приймачі випромінювання

Фотоелектричний приймач (скорочено фотоприймач) – оптоелектронний прилад для перетворення енергії оптичного випромінювання в електричну енергію. Під дією оптичного випромінювання відбувається зміна електрофізичних параметрів фотоприймача, обумовлена утворенням додаткових вільних носіїв заряду в напівпровіднику. Цей процес називається внутрішнім фотоелектричним ефектом або фотоефектом. Для того, щоб поглинутий напівпровідником фотон випромінювання створював носії електричного заряду або фотоносії, його енергія […]

Оптрони та оптоелектронні мікросхеми

Оптоелектронні пристрої, в яких є джерело та приймач випромінювання з тим або іншим видом оптичного та електричного зв’язку між ними, конструктивно пов’язані один з одним, називаються оптронами. Принцип дії оптронів оснований на подвійному перетворенні енергії. У випромінювачі енергія електричного сигналу перетворюється в світлову, а в фотоприймачі оптичний сигнал викликає зміну струму, напруги або опору. Наявність […]

Індикатори для приладів відображення інформації

В залежності від розмірів і призначення системи відображення зорової інформації поділяються на колективні (табло стадіону, рухливий світловий рядок), групові (екран телевізору, дісплей) і індивідуальні (циферблат електронного годинника, індикатор мікрокалькулятора). Принципи побудови і фізичні процеси, що лежать в основі роботи таких приладів, різноманітні і докладно викладаються в спеціальній літературі. В даній главі розглянуті лише малогабаритні і […]

Волоконно-оптичні лінії зв’язку

Одним з шляхів різкого збільшення пропускної спроможності інформаційних каналів і підвищення їх завадостійкості є перехід до оптичного діапазону електромагнітних хвиль. З появою лазерів почалися інтенсивні розробки систем оптичного зв’язку. Однак відкриті лінії, в яких закодована в промені світла інформація передавалася через повітряний простір, виявилися недостатньо надійними. Лише з появою волоконних світловодів, що стали аналогами електричних […]

Перемикальні функції

В результаті того, що сигнали в цифрових системах подаються двійковими кодами, математичне моделювання таких систем базується на використанні двозначної логіки, в якій змінні можуть приймати у певний момент часу тільки одне з двох значень. Ці значення відповідають двом можливим станам реальних об’єктів. Істинний чи хибний вислів, висока або низька напруга, наявність або відсутність певної ознаки. […]

Двійково-десяткові коди (ДДК)

Найбільш широке розповсюдження в обчислювальній техніці отримали двійково-десяткові СЧ, в яких десяткові цифри записують як 4-х розрядні двійкові числа – двійкові тетради. Дослідження і досвід розробки десяткових обчислювальних пристроїв показали, що найбільш ефективним є використання двійково-десяткових кодів (ДДК), які задовольняють умові єдності і мають властивості адитивності, впорядкованості, парності, доповняльності і зваженості.

Вісімкова і шістнадцяткова СЧ

Велика розрядність запису числа у двійковій СЧ зумовлює використання вісімкової і шістнадцяткової СЧ які мають компактну форму подання чисел.

Переведення чисел з однієї СЧ в іншу

Вибір СЧ впливає на виконання алгоритмів і на структуру вузлів і блоків обчислювальної техніки (ОТ). Найбільш розповсюдженою на практиці є десяткова позиційна однорідна СЧ, в якій основ числення р=10, а xiє{0, …, 9}. Для подання інформацій в ОТ використовують двійкову і двійково кодовані СЧ в яких р=2j, де j=1, 2, 3, 4.

Системи числення

Системою числення (СЧ) називають систему правил, які дозволяють встановити взаємно однозначну відповідність між будь-яким числом та його подання у вигляді сукупності кінцевої кількості символів. Множина символів, які використовуються для такого подання називається цифрами. Розрізняють позиційні і не позиційні СЧ. У непозиційних СЧ будь-яке число визначається, як деяка функція від числових значень сукупності цифр, які представляють […]

Арифметичний логічний пристрій (АЛП)

АЛП – призначений для виконання арифметичних та логічний операцій над двома багато розрядними числами. Розглянемо принцип роботи 4-х розрядного швидкісного АЛП ИП3 (К155ИП3, К555ИП3, К531ИП3) (Рис. 7).

Мультиплексори і демультиплексори

Мультиплексор або керований кодом комутатор призначений для комутації одного з m входів (каналів) на вихід. Входи мультиплексора: m інформаційних і k керуючих знаходяться у такій відповідності

Дешифратори

Шифратор або декодер – комбінаційний вузол, який виконує операцію перетворення m – елементного паралельного коду на входах у напругу сигнального рівня на одному з n виходів. Шифратор називають повним, якщо кількість виходів дорівнює кількості можливих наборів сигналів, тобто

Суматори

Суматори – комбінаційні вузли, які виконують основну арифметичну операцію – підсумовування чисел у двійковому коді. Суматори бувають: послідовні, паралельні, комбінаційні, накопичуючи, напівсуматори, повні суматори.

Лічильники

Цифровим лічильником називають функціональний вузол, який виконує лічбу імпульсів на його вході, формує результат лічби у заданому коді і зберігає його. Для побудови лічильника необхідні тригери двоступінчастої структури. Лічильники – загальна назва поділювачів частоти. Лічильники бувають: асинхронні і синхронні, двійкові і десяткові, однонапрямлені (тільки на збільшення лічби) і двонапрямлені(реверсивні). Коефіцієнт ділення лічильника може бути постійним […]

Регістр

Регістром – називають цифровий вузол, який призначений для запису і збереження коду. Крім того деякі типи регістрів можуть перетворювати інформацію, наприклад з послідовного коду у паралельний, зсувати інформацію на один або декілька розрядів у бік старшого або молодшого розряду, інвертувати вхід. У відповідності з призначенням розділяють регістри збереження і регістри зсуву.

Тригери

Тригери – цифрові функціональні вузли з пам’яттю. Тригери – елементи з двома стійкими станами, які мають відповідні входи для сигналів керування. Тригери бувають: одноступінчасті і двоступінчасті; асинхронні і синхронні, із записом по одному або двох входах, зі входом лічби; універсальні за призначенням, зі статичним і динамічним керуванням. Стани тригера у момент зміни вхідних сигналів позначають […]

Світловоди фірми COTCO

У статті приведені основні характеристики світлодіодів фірми СОТСО, а також випускаємі фірмою SiTI мікросхем драйверів для управління світлодіодами. Abstract – in this article are given the basic characteristics of COTCO LEDs and IC-drivers of company SiTI. Сучасні відеоекрани, широко використовувані сьогодні під час масових заходів, а також в рекламних і інших цілях, будуються на основі […]

Автоколіматор АК-0,25

Автоколліматор АК-0,25 призначений для точного вимірювання малих кутів нахилу плоских, дзеркально відображають поверхонь, а також для установки поверхонь паралельно або перпендикулярно один до одного або до візирної осі автоколіматора. В поєднанні з плоским дзеркалом прилад застосовується для перевірки прямолінійності направляючих завдовжки до 30м, контролю площинної, а в поєднанні з багатогранною призмою – для перевірки кутомірних […]

Синтез голограм

Опишемо метод. Припустимо, що об’єкт який освітлюється лазерним променем, можливо описати обмеженим набором точок, які розсіюють світло. Якщо ввести в обчислювальну машину координати цих точок разом з параметрами, які характеризують довжину хвилі та напрямок розповсюдження освітлюючої предмет та опорної хвиль, то можливо розрахувати розподіл амплітудного пропускання в утвореній голограмі. Ця інформація може бути записана в […]

Ефективність тонких амплітудних голограм

Відхилення довжини хвилі світла та напряму відновлюючих променів при відтворенні зображення від значення цих величин при отриманні голограми викликають відхилення напряму дифрагованих променів. Спостерігається також зміна інтенсивності дифрагованого променю в залежності від товщини шару голограми де проходить дифракція світла. Зміну інтенсивності дифрагованого променю зручно характеризувати зміною дифракційної ефективності (ДЕ) голограми при відновленні. Якщо товщина шару […]

Голографія. Отримання та відображення голографічних зображень

Голографія. Отримання та відображення голографічних зображень Відбиваючі голограми Голограма утворюється в світлочутливому матеріалі світловим полем. Голографічне світлове поле утворюється в результаті когерентного складання опорної хвилі світла та предметної хвилі. Перша направляється безпосередньо з лазеру а друга відбита від предмету, освітленого тим же лазером. Інтерференційна картина реєструється у вигляді голограмної структури. При цьому кожний елемент фотоматеріалу […]

Спекл-інтерферометрія в дослідженнях рельєфу дифузних поверхонь

Спекл-інтерферометрія в дослідженнях рельєфу дифузних поверхонь Загальні теоретичні відомості та розрахункові співвідношення Якщо який-небудь предмет освітити лазером, то спостерігач буде уявляти, що поверхня предмета покрита частими мілкими пятнами. Потрібно тільки, щоб поверхня була дифузною, як, наприклад, поверхня листа паперу, бетоною стіни або не зовсім добре відполірованої металічної пластинки. Усі точки такої поверхні, освітлюємої лазером, відбивають […]