నాన్-ఎలక్ట్రికల్ పరిమాణాల విద్యుత్ కొలతలు

ఎలక్ట్రికల్ పద్ధతుల ద్వారా వివిధ నాన్-ఎలక్ట్రిక్ పరిమాణాల (స్థానభ్రంశం, శక్తులు, ఉష్ణోగ్రతలు మొదలైనవి) కొలవడం పరికరాలు మరియు సాధనాల సహాయంతో నిర్వహించబడుతుంది, ఇవి విద్యుత్ ఆధారిత పరిమాణాలను విద్యుత్ ఆధారిత పరిమాణంగా మారుస్తాయి, వీటిని విద్యుత్ కొలిచే పరికరాల ద్వారా కొలుస్తారు. కొలిచిన నాన్-ఎలక్ట్రిక్ పరిమాణాల యూనిట్లలో బ్యాలెన్స్‌లు క్రమాంకనం చేయబడతాయి.

నాన్-ఎలక్ట్రిక్ పరిమాణాలను ఎలక్ట్రికల్ లేదా సెన్సార్‌లుగా మార్చేవి ఏదైనా విద్యుత్ లేదా అయస్కాంత పరామితి (నిరోధకత, ఇండక్టెన్స్, కెపాసిటెన్స్, అయస్కాంత పారగమ్యత మొదలైనవి) యొక్క మార్పు ఆధారంగా పారామెట్రిక్‌గా విభజించబడ్డాయి మరియు కొలిచిన పరిమాణం ప్రభావంతో మరియు ఒక జనరేటర్ కొలిచిన నాన్-ఎలక్ట్రిక్ పరిమాణం e గా రూపాంతరం చెందుతుంది. మొదలైనవి (ఇండక్షన్, థర్మోఎలెక్ట్రిక్, ఫోటోఎలెక్ట్రిక్, పైజోఎలెక్ట్రిక్ మరియు ఇతరులు). పారామెట్రిక్ కన్వర్టర్లకు విద్యుత్ శక్తి యొక్క బాహ్య మూలం అవసరం, మరియు జనరేటర్ యూనిట్లు శక్తి వనరులు.

అదే ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌ని వేర్వేరు నాన్-ఎలక్ట్రికల్ పరిమాణాలను కొలవడానికి ఉపయోగించవచ్చు, ఏదైనా నాన్-ఎలక్ట్రికల్ పరిమాణాల కొలత వివిధ రకాల ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను ఉపయోగించి చేయవచ్చు.

కన్వర్టర్లు మరియు ఎలక్ట్రికల్ కొలిచే పరికరాలతో పాటు, నాన్-ఎలక్ట్రిక్ పరిమాణాలను కొలిచే సంస్థాపనలు ఇంటర్మీడియట్ కనెక్షన్లను కలిగి ఉంటాయి - స్టెబిలైజర్లు, రెక్టిఫైయర్లు, యాంప్లిఫైయర్లు, కొలిచే వంతెనలు మొదలైనవి.

లీనియర్ డిస్ప్లేస్‌మెంట్‌లను కొలవడానికి, ఇండక్టివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను ఉపయోగించండి - ఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిక్ పరికరాలు, ఇందులో ఫెర్రో మాగ్నెటిక్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ లేదా కదిలే భాగానికి అనుసంధానించబడిన ఆర్మేచర్‌ను కదిలేటప్పుడు విద్యుత్ మరియు మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క పారామితులు మారుతాయి.

ముఖ్యమైన డిస్ప్లేస్‌మెంట్‌లను ఎలక్ట్రికల్ విలువగా మార్చడానికి, కదిలే ఫెర్రో అయస్కాంత అనువాదపరంగా కదిలే మాగి-కండక్టర్‌తో ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ఉపయోగించబడుతుంది (Fig. 1, a). మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క స్థానం కన్వర్టర్ (Fig. 1, b) యొక్క ఇండక్టెన్స్‌ను నిర్ణయిస్తుంది కాబట్టి, దాని ఇంపెడెన్స్, అప్పుడు విద్యుత్ శక్తి యొక్క మూలం యొక్క స్థిరీకరించబడిన వోల్టేజ్‌తో స్థిరమైన ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్‌తో ఒక సర్క్యూట్‌ను ఫీడింగ్ చేస్తుంది. కన్వర్టర్, ప్రస్తుత ప్రకారం అది యాంత్రికంగా మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్‌కు అనుసంధానించబడిన భాగం యొక్క కదలికను అంచనా వేయవచ్చు ... పరికరం యొక్క స్థాయి కొలత యొక్క తగిన యూనిట్లలో గ్రాడ్యుయేట్ చేయబడింది, ఉదాహరణకు మిల్లీమీటర్లలో (మిమీ).

అన్నం. 1. కదిలే ఫెర్రో మాగ్నెటిక్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్తో ఇండక్టివ్ కన్వర్టర్: a - పరికరం యొక్క రేఖాచిత్రం, b - దాని మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క స్థానంపై కన్వర్టర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ యొక్క ఆధారపడటం యొక్క గ్రాఫ్.

చిన్న డిస్ప్లేస్‌మెంట్‌లను ఎలక్ట్రికల్ కొలతకు అనుకూలమైన విలువగా మార్చడానికి, వేరియబుల్ ఎయిర్ గ్యాప్‌తో ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు గుర్రపుడెక్క రూపంలో కాయిల్ మరియు ఆర్మేచర్ (Fig. 2, a) రూపంలో ఉపయోగించబడతాయి, ఇది కదిలే భాగానికి గట్టిగా కనెక్ట్ చేయబడింది. ఆర్మేచర్ యొక్క ప్రతి కదలిక కరెంట్ / కాయిల్‌లో మార్పుకు దారితీస్తుంది (Fig. 2, b), ఇది విద్యుత్ కొలిచే పరికరం యొక్క స్థాయిని కొలత యూనిట్లలో క్రమాంకనం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది, ఉదాహరణకు, మైక్రోమీటర్లలో (μm), స్థిరమైన ఫ్రీక్వెన్సీతో స్థిరమైన ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్ వద్ద.

అన్నం. 2. వేరియబుల్ ఎయిర్ గ్యాప్తో ఇండక్టివ్ కన్వర్టర్: a - పరికరం యొక్క రేఖాచిత్రం, b - అయస్కాంత వ్యవస్థలో గాలి ఖాళీపై కన్వర్టర్ యొక్క కాయిల్ యొక్క ప్రస్తుత ఆధారపడటం యొక్క గ్రాఫ్.

రెండు సారూప్య అయస్కాంత వ్యవస్థలు మరియు ఒక సాధారణ ఆర్మేచర్ కలిగిన డిఫరెన్షియల్ ఇండక్టివ్ కన్వర్టర్లు, రెండు మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్‌లకు సుష్టంగా ఒకే పొడవు (Fig. 3) గల గాలి గ్యాప్‌తో ఉంటాయి, దీనిలో మధ్య స్థానం నుండి ఆర్మేచర్ యొక్క సరళ కదలిక రెండు గాలి అంతరాలను మారుస్తుంది. సమానంగా, కానీ వివిధ సంకేతాలతో ప్రీ-బ్యాలెన్స్డ్ ఫోర్-కాయిల్ AC బ్రిడ్జ్ యొక్క బ్యాలెన్స్‌ను దెబ్బతీస్తుంది. ఇది స్థిరమైన ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క స్థిరీకరించబడిన ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్ వద్ద శక్తిని పొందినట్లయితే, వంతెన యొక్క కొలిచే వికర్ణం యొక్క కరెంట్ ప్రకారం ఆర్మేచర్ యొక్క కదలికను అంచనా వేయడం సాధ్యపడుతుంది.

అన్నం. 3. అవకలన ప్రేరక కన్వర్టర్ యొక్క పరికరం యొక్క పథకం.

వివిధ నిర్మాణాల వైర్ - టెన్షన్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌ల భాగాలు మరియు అసెంబ్లీలలో సంభవించే యాంత్రిక శక్తులు, ఒత్తిళ్లు మరియు సాగే వైకల్యాలను కొలవడానికి ఉపయోగించండి, ఇవి వైకల్యంతో, అధ్యయనంలో ఉన్న భాగాలతో కలిసి, వాటి విద్యుత్ నిరోధకతను మారుస్తాయి.సాధారణంగా, స్ట్రెయిన్ గేజ్ యొక్క ప్రతిఘటన అనేక వందల ఓంలు, మరియు దాని నిరోధకతలో సాపేక్ష మార్పు ఒక శాతంలో పదవ వంతు మరియు వైకల్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది సాగే పరిమితుల్లో అనువర్తిత శక్తులకు మరియు ఫలితంగా వచ్చే యాంత్రిక ఒత్తిళ్లకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

స్ట్రెయిన్ గేజ్‌లు 0.02-0.04 మిమీ వ్యాసంతో హై-రెసిస్టెన్స్ జిగ్‌జాగ్ వైర్ (కాన్స్టాంటన్, నిక్రోమ్, మాంగనిన్) రూపంలో లేదా 0.1-0.15 మిమీ మందంతో ప్రత్యేకంగా ప్రాసెస్ చేయబడిన రాగి రేకు నుండి తయారు చేయబడతాయి, వీటిని సీలు చేస్తారు. కాగితం యొక్క రెండు సన్నని పొరల మధ్య బేకలైట్ వార్నిష్ మరియు వేడి చికిత్సకు లోబడి ఉంటుంది (Fig. 4, a).

అన్నం. 4. టెనోమీటర్: ఎ - పరికరం యొక్క రేఖాచిత్రం: 1 - వికృతమైన భాగం, 2 - సన్నని కాగితం, 3 - వైర్, 4 - జిగురు, 5 - టెర్మినల్స్, బి - చేతికి అసమతుల్య నిరోధక వంతెనను కనెక్ట్ చేయడానికి సర్క్యూట్.

కల్పిత స్ట్రెయిన్ గేజ్ చాలా సన్నని పొర ఇన్సులేటింగ్ జిగురుతో బాగా శుభ్రం చేయబడిన వికృతమైన భాగానికి అతుక్కొని ఉంటుంది, తద్వారా భాగం యొక్క ఊహించిన వైకల్యం యొక్క దిశ వైర్ లూప్‌ల యొక్క పొడవైన వైపుల దిశతో సమానంగా ఉంటుంది. శరీరం వైకల్యంతో ఉన్నప్పుడు, గ్లూడ్ స్ట్రెయిన్ గేజ్ అదే వైకల్యాన్ని గ్రహిస్తుంది, ఇది సెన్సింగ్ వైర్ యొక్క కొలతలలో మార్పు కారణంగా దాని విద్యుత్ నిరోధకతను మారుస్తుంది, అలాగే దాని పదార్థం యొక్క నిర్మాణం, ఇది వైర్ యొక్క నిర్దిష్ట నిరోధకతను ప్రభావితం చేస్తుంది.

స్ట్రెయిన్ గేజ్ యొక్క ప్రతిఘటనలో సాపేక్ష మార్పు అధ్యయనంలో ఉన్న శరీరం యొక్క సరళ వైకల్యానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు తదనుగుణంగా, అంతర్గత సాగే శక్తుల యొక్క యాంత్రిక ఒత్తిళ్లకు, అప్పుడు, కొలిచే వికర్ణంపై గాల్వనోమీటర్ యొక్క రీడింగులను ఉపయోగించి ప్రీ-బ్యాలెన్స్‌డ్ రెసిస్టర్ బ్రిడ్జ్, దీని చేతుల్లో ఒకటి స్ట్రెయిన్ గేజ్, కొలిచిన యాంత్రిక పరిమాణాల విలువను అంచనా వేయగలదు (Fig. 4, b).

రెసిస్టర్‌ల యొక్క అసమతుల్య వంతెనను ఉపయోగించడం కోసం విద్యుత్ వనరు యొక్క వోల్టేజ్‌ను స్థిరీకరించడం లేదా విద్యుత్ కొలిచే పరికరంగా మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ నిష్పత్తిని ఉపయోగించడం అవసరం, దీని రీడింగులపై స్కేల్‌పై సూచించిన నామమాత్రపు వోల్టేజ్‌లో ± 20% లోపల వోల్టేజ్ మారుతుంది. పరికరం యొక్క ముఖ్యమైన ప్రభావం లేదు.

వివిధ మాధ్యమాల ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి థర్మోసెన్సిటివ్ మరియు థర్మోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను ఉపయోగించండి... థర్మోసెన్సిటివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లలో మెటల్ మరియు సెమీకండక్టర్ థర్మిస్టర్‌లు ఉంటాయి, వీటి నిరోధకత ఎక్కువగా ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది (Fig. 5, a).

-260 నుండి +1100 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రతలను కొలవడానికి ప్లాటినం థర్మిస్టర్లు మరియు -200 నుండి +200 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రత పరిధి కోసం రాగి థర్మిస్టర్లు, అలాగే విద్యుత్ నిరోధకత యొక్క ప్రతికూల గుణకం కలిగిన సెమీకండక్టర్ థర్మిస్టర్లు - థర్మిస్టర్లు. , -60 నుండి +120 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రతలను కొలిచేందుకు, మెటల్ థర్మిస్టర్లతో పోలిస్తే అధిక సున్నితత్వం మరియు చిన్న పరిమాణం కలిగి ఉంటుంది.

నష్టం నుండి ఉష్ణోగ్రత-సెన్సిటివ్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను రక్షించడానికి, అవి ఒక సన్నని గోడల ఉక్కు ట్యూబ్‌లో మూసివున్న దిగువ భాగంలో ఉంచబడతాయి మరియు అసమతుల్య నిరోధక వంతెన (Fig. 5, b) యొక్క వైర్‌లకు వైర్‌లను కనెక్ట్ చేసే పరికరం (Fig. 5, b), ఇది సాధ్యమవుతుంది. కొలిచే వికర్ణం యొక్క కరెంట్‌తో పాటు కొలిచిన ఉష్ణోగ్రతను అంచనా వేయడానికి, మీటర్‌గా ఉపయోగించే మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ నిష్పత్తి యొక్క స్కేల్ డిగ్రీ సెల్సియస్ (°C)లో గ్రాడ్యుయేట్ చేయబడింది.

అన్నం. 5. థర్మిస్టర్లు: a — ఉష్ణోగ్రతపై లోహాల సాపేక్ష ప్రతిఘటనలో మార్పు యొక్క ఆధారపడటం యొక్క గ్రాఫ్‌లు, b - థర్మిస్టర్‌లను అసమతుల్య నిరోధక వంతెన యొక్క చేతికి కనెక్ట్ చేయడానికి ఒక సర్క్యూట్.

థర్మోఎలెక్ట్రిక్ ఉష్ణోగ్రత ట్రాన్స్డ్యూసర్లు - థర్మోకపుల్స్, చిన్న ఇ. యొక్క తరం మొదలైనవి. c. రెండు వేర్వేరు లోహాల సమ్మేళనాన్ని వేడి చేసే ప్రభావంతో, అవి కొలిచిన ఉష్ణోగ్రతల ప్రాంతంలో రక్షిత ప్లాస్టిక్, మెటల్ లేదా పింగాణీ షెల్‌లో ఉంచబడతాయి (Fig. 6, a, b).

అన్నం. 6. థర్మోకపుల్స్: a — d యొక్క ఆధారపడటం యొక్క గ్రాఫ్‌లు, మొదలైనవి. p. థర్మోకపుల్స్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత కోసం: TEP-ప్లాటినం-రోడియం-ప్లాటినం, TXA-క్రోమెల్-అలుమెల్, THK-క్రోమెల్-కోపెల్, థర్మోకపుల్‌ను ఉపయోగించి ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి బి-అసెంబ్లీ రేఖాచిత్రం.

థర్మోకపుల్ యొక్క ఉచిత చివరలు ఒక మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ మిల్లీవోల్టమీటర్‌కు సజాతీయ వైర్ల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, దీని స్థాయి సెల్సియస్ డిగ్రీలలో గ్రాడ్యుయేట్ చేయబడింది. అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే థర్మోకపుల్స్: ప్లాటినం-రోడియం - 1300 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రతలను కొలిచే ప్లాటినం మరియు 1600 ° C వరకు తక్కువ సమయం వరకు, సూచించిన పాలనలకు అనుగుణమైన ఉష్ణోగ్రతల కోసం క్రోమెల్-అలుమెల్ - 1000 ° C మరియు 1300 ° C మరియు chromel- బాస్టర్డ్, 600 ° C వరకు మరియు స్వల్పకాలిక - 800 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రతల దీర్ఘకాలిక కొలత కోసం రూపొందించబడింది.

వివిధ నాన్-ఎలక్ట్రిక్ పరిమాణాలను కొలిచే ఎలక్ట్రికల్ పద్ధతులు, అవి ఆచరణలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఎందుకంటే అవి అధిక కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని అందిస్తాయి, కొలిచిన విలువల విస్తృత శ్రేణిలో విభిన్నంగా ఉంటాయి, నియంత్రిత వస్తువు యొక్క స్థానం నుండి గణనీయమైన దూరంలో కొలతలు మరియు వాటి నమోదును అనుమతిస్తాయి, మరియు చేరుకోవడానికి కష్టతరమైన ప్రదేశాలలో కొలతలు చేసే అవకాశం కూడా ఇవ్వండి.