Емкостного сопротивлений

Принцип работы емкостного преобразователя основан на изменении его емкости под действием измеряемой величины. При этом

ный преобразователь может работать как на постоянном, так и на переменном токе; для емкостного преобразователя в общем случае не требуется протекание электрического тока, обязательным условием его работы является наличие на выходной стороне электрического заряда ц = \ Idt.

Уравнения (7.3) линеаризированного емкостного преобразователя могут быть записаны в Z-форме:

Зная собственные операторные сопротивления, можно определить входное сопротивление емкостного преобразователя:

Таким образом, чувствительность емкостного преобразователя давления с эластичной мембраной при малых ее прогибах пропорциональна приложенному давлению. Необходимо отметить, что полученный результат применим только для статических отклонений, когда можно пренебречь амортизирующим действием тонкой воздушной прослойки между мембраной и неподвижным электродом. Эта воздушная подушка значительно увеличивает жесткость и снижает чувствительность к динамическим давлениям. Для снижения амортизирующего

Если в качестве чувствительного элемента емкостного преобразователя давления использовать не эластичную, а жесткую мембрану ( 7.4, б), то уравнение преобразования в этом случае будет несколько иным. Действительно, отклонение у для любого радиуса г жесткой мембраны определяется уравнением

Следовательно, чувствительность емкостного преобразователя давлений с жесткой мембраной при малых ее прогибах также пропорциональна давлению и сильно зависит от размеров мембраны (пропорциональна, в частности, четвертой степени радиуса и обратно пропорциональна кубу толщины мембраны).

На 7.5 приведена конструкция емкостного преобразователя давлений с чувствительным элементом в виде эластичной мембраны /, которая крепится к корпусу 2 преобразователя с помощью муфты 3. Неподвижный электрод 4 соединен с центральной частью колодки коак-сального разъема 5, ввернутого в муфту 3.

Для предохранения преобразователя от попадания на электроды чувствительного элемента влаги, пыли, которые могут существенно повлиять на точность работы, чувствительный элемент должен быть герметизирован. Очень существенным является электростатическое экранирование проводов емкостного преобразователя. Оно должно быть проведено так, чтобы не оставалось неэкранированных промежутков. По этой причине часть кабеля делается обычно как неотъемлемая составляющая преобразователя.

63. Ларионов Л. В., Осипович Л. А., Нерославский И. А. Линеаризация емкостного преобразователя давления.— Приборы и системы управления, 1977, № 11, с. 33—35.

В зависимости от электрических характеристик жидкости, уровень которых измеряют емкостным методом, разделяют на неэлектропроводные и электропроводные. Электроды емкостного преобразователя для измерения уровня электропроводных жидкостей покрывают электрической изоляцией, а электроды преобразователей для неэлектропроводных жидкостей не изолируют.

для цепи, состоящей из последовательно включенных активного и емкостного сопротивлений,

Для упрощения записи комплексов полных сопротивлений двухполюсников с индуктивными и емкостными элементами вводят понятие реактивного сопротивления двухполюсника, которое обозначают буквой х. Оно является алгебраической суммой индуктивного и емкостного сопротивлений:

В зависимости от соотношения индуктивного и емкостного сопротивлений для схемы 4. 19, а возможны три случая. В первом случае XL>XC; векторная диаграмма уже рассмотрена на 4.19, б. В данном случае U L> Uc, поэтому общее напряжение опережает по фазе ток на угол ф>0 (фазовые углы отсчитывают от вектора тока).

На 4.2 изображен на комплексной плоскости треугольник сопротивлений. Один катет этого треугольника, равный активному сопротивлению г = = 4 ом, отложен в направлении действительной оси, другой, — равный разности индуктивного и емкостного сопротивлений, в направлении мнимой оси.

3) Напряжения на зажимах индуктивного и емкостного сопротивлений при резонансе

тивления контура равна разности индуктивного и емкостного сопротивлений и поэтому может принимать разные знаки или обращаться в нуль. Указанное обстоятельство является следствием того, что при протекании через оба элемента одного и того же тока / напряжения на них Ui*=jxJ', IJC = —-jxcf находятся в противофазе: напряжение на индуктивности опережает по фазе ток на 90е, а напряжение на емкости отстает по фазе от тока на 90°. Как модуль и угол сопротивления

существенно зависят от соотношения индуктивного и емкостного сопротивлений. Чтобы более наглядно показать это, построим векторные диаграммы, приняв за исходный вектор искомого тока / ( 7.9).

632. Для измерения индуктивного и емкостного сопротивлений цепей переменного тока были определены ток, напряжение и активная мощность, причем их значения были соответственно равны 1А ± 10%; 50 В Ч- 10% и 20 Вт ЧЬ ±10%. Каков диапазон возможных значений индуктивности и емкости, если измерения производились в сети переменного тока частотой 50 Гц?

3.44. В неразветвленную электрическую цепь переменного тока включены резистор R и конденсато Определить полное сопротивление Z цепи, приложенное к ней напряжение U, а также напряжения на резисторе UR и конденсаторе Uc, построить векторную диаграмму напряжений и тока и треугольник сопротивлений, если известно, что мгновенное значение приложенного к цепи напряжения и\= 141sinw/ В, величины активного и емкостного сопротивлений: /? = ЗОм; Хс = 4Ом. Ответ. /=20А; U=IOQ В; I = 5 Ом; UR = 60 В; Uc = 80 В.

При параллельном соединении индуктивного и емкостного сопротивлений ( 3.4.2) в электрической цепи возможен резонанс токов (особое состояние электрической цепи, в простейшем случае при параллельном соединении индуктивности L и емкости С, при котором реактивная индуктивная проводимость равна реактивной емкостной проводимости, т. е. BL — Вс).

2. Что можно сказать про сдвиг фаз тока относительно напряжения на зажимах активного, индуктивного и емкостного сопротивлений?