通过对例子的说明,来了解传感器测量系统中所应用的电学计量技术。先来介绍传统传感器热电偶的工作情况。由两根不同的导线组成了常用的热电偶,热电偶属于电能量传感器,将两根导线一端焊接,放入被测介质中,通常作为测量端使用。而未被连接的自由端称为冷端,连接于测量仪表所引出的导线。当冷端与热端存在温差时,热电偶则会将温差电动势生产出来,介质的温度也被测量仪表测出。热电偶的分度号根据材料的不同也会有相应的不同,温度与电动势的对应关系可以通过查表的方式找出。V信号就是输出热电偶的信号。所以,若将对应的V值输入倒测量仪表的输入端,便能够对温度测量仪表的准确性进行检测。V信号的提供就是数字毫伏或者点位差计信号发生器,这种温控仪表检测方法使常规中经常使用的。当发生系统故障时,可以将测量仪表的任意一端断开,将标准的V信号值输入倒两端,对测量仪表的准确性进行判断,这样就很容易对热电偶出现故障与否进行推断了。电学计量之比率标准与仪器,如分压器、分流器、电压互感器、电流互感器、感应分压器等。扬州电学计量收费
电学计量:电学计量保存、复现、传递的量主要由直流电压,直流电流,交流电压,交流电流,直流电阻,交流电阻,电感,电容,电功率,电能,相位,频率,电荷量,损耗因数,功率因素,时间常数等。保存、复现电学量的计量器具主要有实物量和计量仪器两大类。作为计量基准和计量标志的主要有约瑟夫逊电压自然基准,霍尔电阻自然基准,标准电池,直流标准电阻,RLC测量仪,高阻计,微欧计,直流电位差计,交流电位差计,数字多用表,多功能标准源,交直流转换仪,指示表,直流功率表,交流功率表,功率因数表,电能表,分压箱,分流器,仪用互感器,测量放大器,转换器,感应分压器,霍尔电流传感器等。扬州电学计量收费电学计量对误差的处理原则:尽量使影响误差的因素稳定,以便在较终测量结果中扣除或做出准确估计。
电学计量之磁场(磁感应强度)计量标准:磁场基准,我国的磁场基准装置实际上就是用于非常测量电流的强、弱场法测量质子旋磁比γp的装置,因此分为强磁场基准和弱磁场基准两部分。它建立在基本物理常数及频率测量的基础上,因此也属于量子基准。强磁场基准由电学铁系统和磁天平系统组成。磁场由双轭对称型电学铁提供,磁场均匀性为1×10-6,采用核磁共振稳场仪可使磁场稳定度达到10-7量级。载流矩形线圈在磁场中受的力由特殊设计的磁天平系统来测量。我国强磁场基准的复现不确定度为1.6×10-6,磁场范围为0.5~1T。弱磁场基准采用线圈骨架为直径300mm的石英管,在线圈中心点复现磁场单位的标准不确定度小于1×10-6,磁场范围为0.05~1mT。
电学计量之直流电能计量,精密直流电能计量挑战:20世纪初,传统交流电表完全是机电式。使用电压和电流线圈的组合在旋转铝盘中感应涡流。铝盘上产生的转矩与电压和电流线圈产生的磁通量的乘积成正比。较后,在铝盘上添加一个破碎磁铁,使转速与负载消耗的实际功率成正比。此时,只需计算一段时间内的旋转次数即可计量耗电量。现代交流电表则更复杂,也更准确,并可防止窃电。现在,先进的智能电表甚至可以监测其非常精度,并且安装在现场时可全天候检测是否存在窃电迹象。无论是现代电表、传统电表、交流电表还是直流电表,都是根据其每千瓦时脉冲常数和百分比等级精度进行分类的。每千瓦时脉冲数表示电能更新率,即分辨率。等级精度表示电能的较大计量误差。与老式机械电表类似,给定时间间隔内的电能也是通过计算这些脉冲数进行计量;脉冲频率越高,瞬时功率也越高,反之亦然。电学计量可以离开被测对象一定距离,实现远距离的遥测等。
电学计量标准:1、通过电容识别指纹传感器,在结合电容原理的基础上,电容一极为用户的手指,另外一极为硅晶片列阵,从而可以在人体微电场与电容之间产生微电流,且受指纹波峰波谷的影响,硅晶片会出现电容差,从而显示出指纹图像。2、霍尔感应器磁场导体经过电流的同时,垂直方向存在的力会导致电势差的产生。3、气压传感器运行期间应用了变阻设计模式,当电阻发生变化时,应在测量电压与电流的基础上,得到对应气压值。测量期间,物理量的转变主要通过智能手机传感器完成,将其转变为电流、电压以及光强等参数,再进行测量。除此之外,还可以利用手机检验此种方式的处理效果。由此看出,电学计量技术在传感器系统中占据十分重要的地位。电学量是和电学现象有关的物理量,分为电学量和磁学量。扬州电学计量收费
电学优点:现代计量的各个领域,都借助于各种传感器把被测量变换成电学信号进行处理。扬州电学计量收费
电学计量之磁场(磁感应强度)量具同时也是磁化场(磁场强度)量具,主要有永磁体、磁场线圈和电学铁。不需要功率来维持其磁场的磁体称为永磁体,它常用剩磁较大的一类材料制作,永磁体产生的磁场恒定,磁场稳定性好,携带和使用方便,但磁场均匀区不大。电学铁相当于一个带有空气间隙的铁芯线圈,当线圈中通过电流时,铁芯被融化,在气隙中产生比空心线圈高数十倍的磁场,它是应用极广的产生强磁场的装置,电学铁一般用磁轭、铁心、极头和绕在铁心上的线圈构成。磁场线圈是应用较普遍的一种磁场量具,其中又以亥姆霍兹线圈和螺线管为较常见,线圈内部磁感应强度为:B=KI,式中:I——线圈绕组中通过的电流;K——线圈的磁场常数,即线圈绕组通过单位电流时产生的磁场,单位为T/A。扬州电学计量收费
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