Деуді өлшеу әдістері және құралдары.

Үдеу метр бөлінген квадраттағы секундпен өлшенеді (м/с²). Үдеудің өлшем бірлігі ретінде жиі жер тартысының үдеуімен байланысты g-мәнін қолданады. Мысалы, 0,1g-10g т.б. үдеу сызықтық және бұрыштық болуы мүмкін. Үдеуді өлшеу құралдары акселерометр деп аталады.

Сызықтық үдеуді өлшеу үшін екпінді әдіс қолданылады.

Екпінді әдіс екпінді масса екпінмен қозғалғанда тудыратын күштерді өлшеуге негізделген.

Екпінді әдісті іске асыратын өлшеу құралдарының әсер принципі келесідей (5, а-сурет). 1-екпінді масса, 4-аспап қорабы, 2-серіппе және 5-демифер көмегімен байланысқан, ол сезімталдық осі деп аталатын, 7-ось бағытында жылжи алады.

5-сурет.Үдеуді өлшеу құралдары:

а- акселерометр схемасы (1-екпіндік масса; 2-серіппе; 3-электромагнит; 4-аспап қорабы; 5-демифер; 6-түрлендіргіш; 7-ось; У-күшейткіш);

б-маятникті акселерометр схемасы (1-қыстырма); 2-сұйық; 3-қорап; 4-сезімтал элемент; 5-түрлендіпгіш; У-күшейткіш);

в-ішекті акселерометр схемасы; (1 және 5-ішекті түрлендіргіш; 2,4- ішек; 3-серпімді қыстырма; 6-генератор; 7-ішекті кергіш механизм; 8-реттегіш құрылғы);

г-талшықоптикалық түрлендіргішті акселерометр схемасы (1-жарық көзі; 2-акселерометр; 3,8-линзалар; 4-полярлағыш; 5-фотосерпімді материал; 6-ширектолқынды пластина; 7-сараптағыш; 9-тілшікті жарық өткізгіш: 10-жарықтартушыны қабылдағыш-фатодиод).

Екпінді массаның ығысуы (өлшенетін үдеуге тура қатысты), 6-резистивті, индуктивті немесе көлемдік түрлендіргіш арқылы электр белгісіне түрленеді, ол У-күшейткішінде күшейгеннен кейін 3-электро магнитке түседі. Соңғысы F-тегеурінің тудырады, ол екпіндік

күшті теңестіреді, демек, F= , мұндағы а_х-үдеу.

Бір немесе екі қайтара дифференциялау әдістері.

Негізгі әдебиеттер:

Қосымша әдебиеттер:

Бақылау сұрақтары:

1. Механикалық қозғалу параметрлерін бақылау және өлшеу әдістері қалай аталады?

2. Айналдыру жылдамдығында, сызықтық өлшеу әдістерінің жылдамдығы қалай қолданылады?

3. Акселерометрдің жұмыс істеу әдістері қандай?

4. Виброметрлердің жұмыс істеу әдісі неден тұрады?

ріс 7. Электр мәндерін өлшеу және бақылау.

Электр мәндері мен олардың өлшем бірліктерін қарастырамыз. 1-ші кестеде олардың физикалық мәндері, өлшем бірліктерінің атаулары және олардың орысша және халықаралық қабылданған белгілері келтірілген.

1-кесте.

Физикалық мәндері	Бірліктің аталуы	Бірлік белгісі
халықаралық	орысша
Электр кернеуі, электр потенциалдарының айырмашылығы, электр қозғалтқыш күш.	Вольт	V	B
Тоқ күші	Ампер	А	А
Белсенді қуат	Ватт	W	ВТ
Электрлік саны (электр заряды)	Кулон	C	КЛ
Электрлік кедергі	Ом	Ω	Ом
Электрлік сиымдылық	Фарад	F	Ф
Индуктивтік, өзара индуктивтік	Генри	H	Гн
Элетромагниттік энергия	Джоуль	J	Дж
Магниттік ағым	Вебер	Wв	Вб
Магниттік индукция	Тесла	T	Тл
Магнит алаңының кернеулігі	Ампер/метр	A/ш	А/м

лектр мәндерінің көпшілігін өлшеу кернеуді немесе токты өлшеумен байланысты. Осы мақсатта өте жиі пайдаланылатын өлшеу аспаптарын қарастырамыз. Солардың бірі-магнитэлектрлік аспап (1-сурет).

Қарапайымдылық үшін суретте спираль серіппе көрсетілмеген, ол кері әсер етуші момент тудырады.

1-сурет. Магнитэлектр жүйелі аспап конструкциясы: 1-обмоткалы рамка; 2-магнит; аспап қозғалыссыз 2-тұрақты магнит ретінде орындалған, оның алаңында обмоткасымен 1-рамка орналасқан. Катушка бойымен ток жүрген кезде, физикалық заңдарға сәйкес, магнит алаңында орналасқан катушкалар тарамдарына әсер етуші күштер пайда болады. Катушканың әртүрлі жақтарынан тарамдарға әсер етуші күштер, токтардың қарама қарсыбағытталуына байланысты әртүрлі бағыттарда әсер етеді, бұл айналдыру моментін тудырады, жылжымалы бөлігі рамкамен бірге бұрылады және тілшік көрсеткіш рамка арқылы өтетін ток күшінің мәнін немесе рамка обмоткасына келтірілген кернеу мәнін көрсетеді.

Мұндай магнитэлектр аспап теориясы, тілшіктің ауытқу бұрышы ның кернеуге немесе токқа тікелей қатысты екендігін көрсетеді:

; ;

Мұндағы К₁, К₂- аспаптың конструктивтік көрсеткіштеріне тәуелді қатынас коэффициенттері.

Магнитэлектрлік аспаптың артықшылықтарына келесілерді жатқызуға болады:

- жеткілікті жоғары дәлдігін;

- өте жоғары сезімталдығын (волттың миллиондық үлесіне дейін өлшеуге болады);

- сыртқы магнит өрістері әсерінің жоқтығы;

- шкала сызықтылығы (бірқалыпты шкала).

Сонымен қатар аспаптың кемшіліктері де бар, олардың негізгісі-айнымалы кернеу мен токтарды өлшеудің мүмкін еместігі.

Айнымалы кернеулер мен токтарды өлшеуге арналған магнитэлектрлік аспаптың бір түрі-түзеткіш жүйесінің аспабы. Ол түзеткіш схемасы бар магнитэлектрлік аспаптар жиынтығы спеттес болады. Өте жиі түзеткіш ретінде көпірлік схеманы пайдаланады немесе оны грецтің жартылай схемасы деп те атайды.

2-сурет. Түзеткіш жүйелі аспап схемасы.

Онда екі жартылай өткізгіш диодтар (VD) екі резистор (R) пайдаланылады. Көпірдің бір диоганалына өлшенетін айнымалы кернеу әкелінеді, ал екінші диагоналына стандартты магнитэлектр аспабы жалғанады.

Ферродинамикалық жүйе аспабы (3-сурет). Олар қуатты өлшейтін аспаптар-ваттметрлер ретінде кең пайдаланылады. Көп жағынан мұндай аспап конструкциясы магнитэлектр аспабының конструкциясына ұқсайды, бірақ онда тұрақты магнит орынына электромагнит пайдаланылады (3-сурет), демек онда 2-магнитөткізгіш бар, оған 3-обмотка оралған, ол магнит ағымын тудырады.

3-сурет. Ферродинамикалық жүйелі аспап конструкциясы. 1-обмоткалы рамка; 2-магнитөткізгіш; 3-обмотка.

Егер ол обмотка арқылы электр тоғын жіберсе, онда рамкаға оралған екінші обмотка магнит өрісінде қалады және ол арқылы ток өтсе, магнитэлектр аспабындағыдай, айналдыру моменті туады және жылжымалы рамкамен байланыстағы аспап тілшігі, біршама бұрышқа ығысады.

Электромагнит жүйесіндегі аспап (4-сурет) өндірісте кең қолданыс тапты. Бұл өте қарапайым және арзан аспаптардың бірі, оның үстіне үлкен артық салмақ қабылдай алады және үлкен механикалық беріктікке ие.

4-сурет. Электрмагнитті жүйе аспабының конструкциясы. 1-қозғалмайтын катушка; 2-серіппе; 3-ферромагнитті өзекше.

Конструктивті ол 1-қозғалмайтын катушкадан және 3-ферромагниттік өзекшеден тұрады, ол кернеу берілген кезде катушкадағы магнит өрісі әсерінен катушка ішіне тартылады. 3-ферромагниттік өзекше аспап тілшігімен байланысқан, ол 1-қозғалмайтын катушка арқылы ток көп өткен сайын магниттік өрісте күшейетіндіктен, тілшіктің ауытқуы келтірілген кернеу мәніне немесе катушка арқылы өтетін токқа тәуелді болады.