Различных нелинейных

Один и тот же тип преобразователя может быть применен для контроля и измерения различных неэлектрических величин, и, наоборот, для измерения какой-либо неэлектрической величины могут быть использованы преобразователи различных типов.

ная зависимость между t/н и В, выведенная ранее (10.1). Следует отметить применение датчиков Холла в анализаторах спектра частот, в квадратичных детекторах, а также при исследованиях свойств полупроводников для определения концентрации и подвижности свободных носителей. Датчики Холла применяются для измерения различных неэлектрических величин: давления, силы, углов перемещения, крутящих моментов, перемещений и др.

При контроле технологических процессов и в научных исследованиях приходится производить измерения различных неэлектрических величин. Разновидностей электрических приборов для измерения неэлектрических величин значительно больше, чем приборов для измерения электрических величин. Это обусловлено тем, что количество контролируемых неэлектрических величин значительно превышает количество электрических величин.

20.1. Приведите основные технические характеристики и области применения пер-вичных преобразователей различных неэлектрических величин.

Зависимость температуры проводника, а следовательно, и его сопротивления от перечисленных факторов можно использовать для измерения различных неэлектрических величин, характеризующих газовую или жидкую среду: температуры, скорости, концентрации, плотности (вакуума). При конструировании соответствующих преобразователей следует стремиться к тому, чтобы все факторы, за исключением измеряемой величины, возможно меньше влияли на температуру проводника при тепловом равновесии, иначе говоря, чтобы теплообмен проводника и среды определялся в основном только измеряемой величиной (скоростью среды, температурой и т. д.).

На основе использования электрокинетических явлений в последнее время также создаются преобразователи для измерения различных неэлектрических величин.

Фотоэлектрические преобразователи применяются для измерения различных неэлектрических величин и чрезвычайно разнообразны в отношении конструкции и схемы оптического устройства,

В настоящее время существует большое количество преобразователей самых различных неэлектрических величин. В данном параграфе рассматриваются наиболее распространенные типы преобразователей, расчет статических характеристик которых удобно производить с помощью метода безразмерных зависимостей.

20.1. Приведите основные технические характеристики и области применения первичных преобразователей различных неэлектрических величин.

Следует отметить весьма широкие возможности применения трансформаторных мостов для измерения различных неэлектрических величин (уровнемеры, влагомеры, измерители перемещений и т. п.). Кроме рассмотренных четырех-плечих мостов известны двойные и многоплечие трансформаторные мосты,

Таким образом, зависимость температуры, а следовательно, и сопротивления терморезистора от перечисленных выше факторов может быть использована для измерения различных неэлектрических величин, характеризующих газовую или жидкую среду.

Для систем электропривода лебедки характерно наличие различных нелинейных элементов, высокий порядок, а в ряде случаев и нелинейность дифференциальных уравнений. В связи с этим аналитические расчеты переходных режимов чрезвычайно сложны и практически осуществимы только для некоторых частных случаев или после существенных упрощений. Использование методов расчета на ЦВМ обеспечивает высокую точность результатов и вполне оправдано при глубоких исследованиях некоторых проблем электропривода лебедки. Однако их применение для практических задач проектирования электропривода затруднительно и не обеспечивает наглядности, необходимой для сравнения и выбора различных вариантов управле-

Входные характеристики задаются семейством функций i'i(ui) при различных постоянных значениях и2 или 12, а выходные — семейством функций /2 ("а) при различных «j или it. В табл. 6.1 приведены входные и выходные характеристики различных нелинейных четырехполюсников. Входные характеристики часто мало зависят от напряжения или тока на выходе, иногда они сливаются с одной из осей координат, так как токи или напряжения на входе малы.

Параметры схемы замещения различных нелинейных четырехполюсников в линейном режиме для переменного тока приведены в табл. 6.2.

В настоящее время получены выражения для расчета Л, при различных нелинейных нагрузках. Например, для установок дуговой электросварки, питающихся от выпрямителей, ток v-й гармоники в долях от тока 1-й гармоники выражается

Нелинейные блоки, подготовка решения задачи на АВМ. Рассмотренные выше функциональные блоки (сумматор, интегратор, дифференциатор, постоянный коэффициент) называют линейными решающими элементами. Для построения структурных схем используется также группа нелинейных блоков (функциональных преобразователей). К ним относятся нелинейные блоки, предназначенные для воспроизведения различных нелинейных функций одного или нескольких аргументов, блоки для перемножения и деления переменных (умножители и делители).

Кроме описанных функциональных преобразователей, предназначенных для воспроизведения различных нелинейных зависимостей, в практике моделирования находят широкое применение специальные схемы для расчета и исследования элементов, имеющих характеристики со скачкообразным изменением выходного сигнала. К таким характеристикам относятся ограничение коор« динат по модулю, характеристики зоны нечувствительности, люфта, релейная и др. Эти характеристики объединяются в группу типовых нелинейных зависимостей, и для их воспроизведения в АВМ используются специальные диодные схемы [2].

Так как процессы в электрических аппаратах часто описываются нелинейными дифференциальными уравнениями, то возникает необходимость воспроизведения различных нелинейных зависимостей. Эти операции при расчете на АВМ выполняются с помощью диодных функциональных преобразователей (нелинейных блоков). Нелинейные блоки строятся, как правило, на принципе кусочно-линейной аппроксимации нелинейной зависимости. При этом аргумент и функция разбиваются на ряд участков, в пределах каждого из которых зависимость принимается линейной. Используемые при расчете аппаратов нелинейные зависимости (кривые намагничивания ферромагнитных материалов, зависимости от рабочего зазора индуктивности, магнитной проводимости и др.) гладки, не имеют разрывов и часто имеют линейные участки. Указанные кривые целесообразно разбивать, концентрируя большую часть интервалов на нелинейных участках.

Катушка со стальным сердечником является основным элементом различных нелинейных устройств, таких, как умножители и делители частоты, стабилизаторы напряжения и тока, магнитные усилители, запоминающие устройства вычислительной техники и др.

Среди различных нелинейных элементов есть такие, у которых вольт-амперные характеристики имеют участки, параллельные оси абсцисс или оси ординат ( 4-30

трическим цепям. Естественно, наибольшей теоретической разработке поддаются задачи анализа и синтеза линейных электрических цепей, содержащих элементы, параметры которых не зависят от тока в них и от напряжения на их зажимах. Следующая, вторая, часть целиком посвящается этим вопросам. Возможности синтеза цепей существенно возрастают при использовании нелинейных элементов цепи с теми или иными характеристиками. Анализу нелинейных электрических цепей посвящается третья часть, в которой будут изучены свойства таких цепей и некоторые методы их расчета. На основе результатов, полученных при анализе различных нелинейных цепей, можно будет косвенно судить и о возможности использования тех или иных нелинейных элементов для синтеза электрических цепей.

Наличие различных нелинейных элементов в электрических цепях приводит к искажениям формы кривой тока и напряжения, т. е. делает их форму отличной от синусоидальной. Примерами элементов или устройств, искажающих форму синусоидального сигнала, могут быть резисторы с нелинейным сопротивлением, конден-