загрузка...
загрузка...
На головну

принципи вимірювань

принцип вимірювань - Це фізичне явище або ефект, покладене в основу вимірювань. Розглянемо лише кілька широко поширених ефектів.

1. П'єзоефект полягає у виникненні ЕРС на поверхні (гранях) деяких кристалів (кварц, турмалін, штучні п'єзоелектричні матеріали - п'єзокераміки та ін.) під дією зовнішніх сил (стиснення, розтягнення). Найбільше застосування для вимірювань знайшли кварц і п'єзокераміки (наприклад, титанат барію), що володіють досить високою механічною міцністю і температурною стабільністю (кварц до температури приблизно 200 ° С, п'єзокераміка - до 115 ° С). П'єзоелектричний ефект звернемо: ЕРС, прикладена до п'єзоелектричного кристалу, викликає механічні напруги на їх поверхні.

2. Термоелектричний ефект широко застосовується при вимірюваннях температури, причому використовуються два основні різновиди способів використання цього ефекту.

У першому використовується властивість зміни електричного опору металів і напівпровідників при зміні температури. З металів часто застосовуються мідь (для звичайних вимірювань) і платина (для високоточних вимірювань). Відповідний вимірювальний перетворювач називається терморезистором. Чутливі елементи напівпровідникового перетворювача - термистора - виготовляються з оксидів різних металів. Зі збільшенням температури опір термістора зменшується, в той час як у терморезистора - зростає. Залежність зміни опору термісторів при зміні температури істотно нелінійна, у мідних терморезисторів - лінійна, у платинових апроксимується квадратним тричленної. Платинові терморезистори позоляют вимірювати температуру в межах від мінус 200 до + 1000 ° С.

Іншим способом використання термоелектричного ефекту є виникнення термо-ЕРС в замкнутому контурі, що складається з двох різнорідних провідників (або напівпровідників), з'єднаних (спаяних) між собою на одному кінці, а на іншому підключеним до вимірника ЕРС, при розходженні температури в місці спаю і в місці з'єднання з вимірником. Відповідні з'єднання двох різнорідних провідників (напівпровідників) називаються термопарами. Широко використовуються для термопар хромель, копель, константан, платина та ін. Термопари дозволяють вимірювати температуру в широкому діапазоні (від мінус 200 до + 2800 ° С). Наприклад, пара хромель-константан дозволяє вимірювати температуру до + 700 ° С, а пара вольфрам-реній - до + 2800 ° С. При цьому доводиться застосовувати чутливі вимірювачі ЕРС, так як величина термо-ЕРС становить від значень приблизно 10 до 80 мкв / ° С.

3. фотоелектричний ефект. Для цілей вимірювань використовується зовнішній і внутрішній фотоефекти.

зовнішній фотоефект виникає в вакуумованому балоні, що має анод і фотокатод. При висвітленні фотокатода в ньому під впливом фотонів світла емітуються електрони. У разі наявності між анодом і фотокатодом електричної напруги емітуються фотокатодом електрони утворюють електричний струм, званий фотострумом. Таким чином, відбувається перетворення світлової енергії в електричну. Описаний перетворювач називається фотоелементом. Існують також газонаповнені фотоелементи.

внутрішній фотоефект виникає при освітленні шару між деякими напівпровідниками і металами. У цьому шарі збуджується ЕРС. У ряду напівпровідників під впливом світлового випромінювання змінюється електричний опір. Іноді цей ефект називається Фоторезістівний, а відповідні пристрої - фоторезисторами. «Темновое» (при відсутності освітлення) опір фоторезистора досить велике (наприклад, 108 Ом). При висвітленні воно може зменшитися до 105 Ом. Фоторезистори мають високу чутливість, що істотно перевищує чутливість фотоелементів. Як фоточувствительного матеріалу застосовують сірчистий кадмій, сірчистий свинець, кремній і ін.

Одиниці фізичних величин. Система одиниць СІ «-- попередня | наступна --» методи вимірювань
загрузка...
© om.net.ua