Н. — Ну, здесь-то я могу сказать, что в этом случае ты не воспользуешься трансформатором, потому что он пригоден столько для преобразования переменных напряжений. Л. — Ты совершенно…
Беседа вторая. Датчики электрических и магнитных величин. Механические датчики
Наши друзья говорят о «датчиках» — приборах, которые преобразуют изучаемые физические явления в электрический сигнал. Даже если это исходное явление само по себе имеет электрическую природу (постоянное или слишком высокое напряжение), иногда тем не менее нужен датчик. Существуют датчики магнитных величин. При изучении механических усилий в качестве датчика можно использовать специальные резисторы, сопротивление которых изменяется, например, вследствие их удлинения под воздействием силы; при этом сопротивление обычно измеряют мостом Уитстона. Я, наконец, вибрирующие струны и пьезоэлектрические элементы также могут использоваться в качестве датчиков, превращающих механические воздействия в электрические сигналы.
Датчики электрических и магнитных величин. Механические датчики
Любознайкин — Ну как, Незнайкин, ты сегодня в форме?
Незнайкин — Да, все в порядке. Правда, я недостаточно хорошо понимаю некоторые формулы, но в целом довольно легко перечитал свои записи, сделанные во время наших первых бесед. И раз уж сегодня мы решили говорить о датчиках, расскажи мне, как работают знаменитые фотоэлементы
Л. — Пока еще рано, Незнайкин. Мы начнем с датчиков, чувствительных к воздействию электричества. От электричества… к электричеству
Н. — Любознайкин, да ты смеешься надо мной! Ты сказал мне, что датчик преобразует изучаемые физические явления в электрический сигнал. Если же физическое явление уже само по себе электрическое, то «давать» нечего — работа датчика уже выполнена!
Л. — Должен признать, что в некоторых случаях ты прав, но не во всех. Может случиться так, что «электрическое явление» непосредственно использовать нельзя. Тогда, чтобы сделать его пригодным к использованию, нужно модифицировать его с помощью «преобразователя». Выполняющее такое преобразование устройство представляет собой настоящий датчик. И вот первый пример: предположим, что мы имеем дело с очень небольшим постоянным напряжением, что ты сделаешь?
Н. — Для начала я подам это напряжение на усилитель…
Л. — Именно этого я и ожидал! Но, Незнайкин, усилители, которые ты знаешь, усиливают лишь переменные напряжения. Правда, вскоре мы будем говорить и о схемах, способных усиливать также и постоянные напряжения, но, как ты увидишь, эти аппараты явно предпочитают использовать достаточное входное напряжение, в противном случае приходится чрезмерно повышать их коэффициент усиления, «уход» которого может оказаться для нас серьезной помехой. Нет, несомненно лучше преобразовать наше небольшое постоянное напряжение в переменное…
Очень высокие напряжения Л. — Ну, до этого еще далеко. Правда, при всем желании мы не сможем рассмотреть всего, но я хотел бы спросить тебя, как думаешь ты…
Л. — Очень хорошо, Незнайкин, превосходная идея. Так действительно и делают, при этом компенсация будет безукоризненной, если (см. рис. 6) RC1 — rС2, где С2 — паразитная емкость….
Датчики электрического поля Н. — Мне в голову пришла одна занятная идея. Л. — Вообще это довольно опасно, но тем не менее скажи, что тебя осенило. Н. —…
Н. — Это можно осуществить, если к заряженному проводнику, создающему поле, подносить и быстро отодвигать металлический предмет, соединенный с конденсатором Q. Л. — Идея хороша, но я не…
Механические датчики Л. — Я полагаю, что было бы интересно поговорить о датчиках, чувствительных к механическим воздействиям. Рис. 11. В зависимости от величины приложенной силы F ползунок потенциометра…
Вопрос эластичности… Н. — Любознайкин, но это совсем не годится! Ты говоришь мне о металлической детали… Л. — Необязательно, это только наиболее распространенный случай. Н. — Если бы…
Влияние температуры Л. — Это было бы слишком хорошо; резистор чувствителен к температуре по крайней мере в такой же степени, как и к воздействию силы. Но в этом…
Вибрирующие струны Н. — Но признайся, Любознайкин, наверное иногда при использовании твоих тензометрических датчиков приходится сталкиваться с определенными трудностями? Я имею в виду те случаи, когда измеряют механические…