Емкостные преобразователи

В зависимости от типа запоминающих (связывающих) элементов различают резисторные, емкостные, индуктивные (трансформаторные), полупроводниковые (интегральные) и другие ПЗУ.

шающий трансформатор Т. Зарядный контур ЗК, представляет собой последовательно включенные зарядные дроссель и резистор или дозаторы энергии (емкостные, индуктивные), служащие для формирования зарядного процесса: апериодического, колебательного, с постоянной мгновенной мощностью и т. п.

В зависимости от типа фильтрующего элемента различают емкостные, индуктивные и электронные фильтры. По количеству фильтрующих звеньев фильтры делятся на однозвенные и многозвенные.

Для определения размеров, площади, объемов и числа изделий, параметров их линейных и угловых перемещений служат фотоэлектрические, ультразвуковые, электромагнитные, электроконтактные, емкостные, индуктивные и резистивные преобразователи. Первичными преобразователями при измерениях механических усилий и деформаций являются тензопреобразователи, магнито-упругие, пьезоэлектрические, емкостные, струнные и другие преобразователи. Для измерения высоты уровня жидкости, уровня границы раздела двух жидкостей применяют поплавковые, фотоэлектрические, радиоволновые и другие устройства, а для изме-

ном и электрических полях. По этому признаку ЭП делятся на три класса индуктивно-емкостные, индуктивные и емкостные ЭП ( 1.5). В индуктивно-емкостных ЭП концентрация и преобразование энергии происходит в электромагнитном поле, в индуктивных — в магнитном поле, а в емкостных — в электрическом поле.

Емкостные ЭП появились раньше индуктивных, но индуктивные за сто лет совершили техническую революцию в промышленности, а емкостные ЭП, несмотря на усилия многих талантливых ученых, так и не нашли применения, как силовые преобразователи. Ждут своего часа и индуктивно-емкостные ЭП. На 1.6 на шкале мощностей представлено примерное распределение предпочтительных областей распространения индуктивных, емкостных и индуктивно-емкостных ЭП. Индуктивные ЭП господствуют в области больших мощностей и в астрофизике. Емкостные ЭП занимают область небольших мощностей, а индуктивно-емкостные занимают область средних мощностей.

Помехи в электрически коротких линиях связи возникают из-за «паразитных» связей между различными электрическими соединениями и различными компонентами в пределах одного соединения (например, шины питания) и могут привести к сбою в работе цифровых схем. Несмотря на то что в цифровых узлах используют схемы с небольшим коэффициентом усиления по напряжению (в 104...105 раз меньшим, чем, например, в аналоговых блоках РЛС), наличие большого числа параллельных связей, а также высокая плотность компоновки требуют принятия специальных мер для обеспечения ЭМС с учетом помех в электрически коротких линиях. Паразитные связи определяются конструкцией РЭС и параметрами используемых материалов (особенно диэлектрической проницаемостью). Все виды внутренних паразитных связей делят на емкостные, индуктивные и кондуктивные. Если сигнал (составляющая спектра), наводящий помеху, имеет гармонический характер, то независимо от характера паразитной связи ( 2.29) амплитуда помехи может быть определена по формуле

Наиболее универсальным (широко применяемым) и наиболее чувствительным к помехам аналоговым узлом является усилитель. JIpjL отсутствии полезного сигнала на входе усилителя на его выходе имеется некоторое (обычно небольшое) напряжение, обусловленное внутренними помехами (вызванными тепловыми шумами резисторов и активных элементов), а также внешними помехами (наводками) на входе с выхода усилителя или от других устройств. Наибольшее влияние оказывают внешние помехи, которые могут поступать на усилитель различными путями через емкостные, индуктивные и кондуктивные паразитные связи.

радиоактивные э. д. с. Холла пьезоэлектрические магнитоэлектрические генераторные емкостные индуктивные омического сопротивления

Фильтры обычно состоят из конденсаторов и катушек индуктивности. Принцип действия сглаживающих фильтров основан на том, что реактивные элементы фильтра (С и L) способны запасать энергию и в промежутках между импульсами отдавать ее нагрузке, заполняя тем самым паузы. По виду реактивных элементов различают емкостные, индуктивные и смешанные фильтры. Смешанные сглаживающие фильтры в зависимости от способа соединения входящих в них элементов подразделяются на Г- и П-образные.

использованы любые преобразователи перемещения: фотоэлектрические, емкостные, индуктивные, контактные и т. д. Однако при выборе типа преобразователя недокомпенсации следует иметь в виду, что его входное перемещение равно

г) емкостные преобразователи, представляющие собой плоские или цилиндрические конденсаторы, емкость которых изменяется под действием измеряемой неэлектрической величины (предназначаются для измерения перемещений, механической силы, толщины диэлектрика, содержания влаги и т. д.):

3.18. Схемы входного блока ЗУ с питанием от источника переменного тока: а г индуктивно-емкостные преобразователи; д-- регулируемый тиристорный преобразователь

Емкостные преобразователи. Зависимость электрической емкости конденсатора от его размеров, взаимного расположения обкладок и диэлектрической проницаемости диэлектрика [см. формулу (1.9)] находится в основе действия емкостных измерительных преобразователей. Для измерения линейных перемещений, углов поворота, а также величин, действие которых можно направить на изменение расстояния между пластинами или активной площади пластин (усилие, давление, момент и т. д.), применяют емкостные преобразователи — простой и дифференциальный ( 10.8, а, б].

Для измерения уровня жидкостей, влажности веществ, толщины изделий из диэлектриков и т. д. применяют емкостные преобразователи с использованием зависимости емкости от диэлектрической проницаемости. 10.8, г поясняет принцип действия уровнемера: в контролируемый сосуд опущены электроды, емкость между которыми зависит от уровня х жидкости в сосуде, так как с изменением уровня изменяется диэлектрическая проницаемость среды между электродами. На 10.8, д показан преобразователь для измерения толщины ленты из диэлектрика. С изменением толщины dx ленты 2 изменяются воздушный зазор и емкость между пластинами / конденсатора.

где S — действующая площадь пластин конденсатора; е — диэлектрическая проницаемость; а — расстояние между пластинами. Измеряемая величина может влиять на действующую площадь пластин S, на расстояние между пластинами а и диэлектрическую проницаемость е. На 8.28, а показан емкостный преобразователь с переменным зазором, на 8.28, б — емкостный преобразователь с переменным диэлектриком. Последний можно, в частности, использовать для измерения уровня жидкости. Емкостные преобразователи нашли практическое применение для измерения малых перемещений. Примером простейшего генераторного преобразователя может служить термопара. При нагревании термопары на ее зажимах появляется э. д. с,, величина которой зависит от температуры. Под действием этой э. д. с. в цепи термопары возникает ток, величину кото-

16.13. Емкостные преобразователи. a — одинарный; б — дифференциальный.

д) емкостные преобразователи — емкость преобразователя меняется под действием измеряемой величины; применяются для измерения малых перемещений, механических усилий, давления, влажности, толщины тонких пленок и т. д.;

17-32. Емкостные преобразователи: а — с переменным зазором, б — с переменной площадью

ЕМКОСТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Принцип действия емкостных преобразователей основан на взаимодействии двух заряженных тел (электродов), образующих конденсатор, значение емкости которого изменяется под действием входной преобразуемой величины. Емкостные преобразователи могут быть разделены на две большие группы: генераторные и параметрические.

7.3. ЕМКОСТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДАВЛЕНИЯ