( ) ELEMENTE SENSIBILE GENERATOARE (ESG)

Transcriere

1 LMNT SNSBL GNATOA (SG) SG n ncsită tortic srsă axiliară nrgi ntr nra în vinţă a mărimii măsrat. Smnall lctric gnrat n astfl lmnt snsibil ar o amlitin foart mică, iar srsa chivalntă rzintă o imanţă intrnă mar, contrar orinţi tilizatorilor a ava lmnt snsibil gnratoar al căror smnal gnrat să aibă amlitin cât mai mar iar srsa chivalntă să aibă o imanţă intrnă cât mai mică ntr a ta ca smnall gnrat să fi rlat într-n rocnt cât mai mar. n alt inconvnint st acla că smnall obţint la acst lmnt snsibil snt la n gra nliniaritat stl avansat, ca c imn obligatori o rlcrar lctronică ltrioară. Fncţionara SG s bazază anmit lgi sa fct fizic. Lgi şi fct fizic întâlnit în ralizara SG ) Lga incţii lctromagntic ( BS) ( B) S BS t t BScos t ( ) BS t cos ( t ); BSsin ( ) t L v B laţiil mai ss snt valabil ntr o siră. Pntr N sir (bobină) st valabilă rlaţia: N t În cazl ni tractor bit, cân vrm, xml, să măsrăm bitl aă car trc rintr-o conctă avm: - bitl volmtric: Q V Sv Q V k - Avân în vr că s mai oat scri: Blv

2 ) fctl trmolctric (fctl Sback) Avm oă conctoar in matrial ifrit car snt s în contact, sat (sră cală). θ θ - tnsin roorţională c ifrnţa tmratră intr nctl cal şi nctl rc K TC ( ) KTC const. a trmoclli (snsibilitata trmoclli) ) fctl izolctric S manifstă la sbstanţ c strctră anizotroă (cristall carţ) sb forma ni acmlări sarcini la alicara ni forţ variabil. F QkF - Sarcina st roorţională c forţa alicată ) fctl irolctric S manifstă la nl sbstanţ artificial rin aariţia ni sarcini lctric sb acţina tmratrii. 5) fctl fotolctric Constă în aariţia ni crnt lctric sb acţina ni flx lminos. 6) fctl Hall S manifstă la smiconctoar sb forma aariţii ni tnsini lctric roorţional c incţia câmli magntic în car s află matriall smiconctor (s oat folosi la snzori roximitat) Q -Q B

3 7) fctl lctrochimic S-a constatat aariţia ni tnsini într oi lctrozi sitaţi în solţii c concntraţii ifrit. Conclzi: SG ofră la işir n smnal (tnsin, crnt, sarcină lctrică) amlitini foart mici şi rglă obţint c o srsă chivalntă c imanţă intrnă mar. D aca, smnall obţint la lmnt snsibil gnratoar ncsită rlcrări lctronic ltrioar (amlificar, liniarizar, tc.). Aatoar ntr tractoar lctronic analogic Aatorl ria smnall la S şi îl convrtşt în smnal işir lctric, calibrat, c limit variaţi nificat. Divrsitata işir st rstrânsă, însă intrar st riicată, oarc intrar s conctază S. Încrcân o gnralizar a strctrii aatorli, rmătoarl blocri snt nlisit in strctra sa: B L y x Si S S LT C CP C y BG ADAPTO SA S lmnt snsibil LT lmnt lgătră C circit intrar CP circit rlcrar intrmiară C convrtor işir BL, BG bloc racţi locală/ globală SA srsă axiliară nrgi C ar gral ivrsitat cl mai riicat, întrcât st clat la S.

4 La S aramtric, C ar o strctră nt, lcrân în rgim zchilibrat sa c chilibrar atomată (BG). La s gnratoar s folossc amlificatoar măsrar ntr rlara smnallor slab gnrat S. S - smnall işir in C, st n smnal tnsin lctrică, conţinân lângă comonnta tilă şi rtrbaţii inrnt, gnrat chiar rocsl măsrar sa zgomot canall transmisi. CP - îmrnă c C, BL/ BG, ralizază o sri oraţii analogic c caractr liniar sa nliniar (amlificar, filtrar, riicar la ătrat, xtragr raical, liniarizar, tc.) astfl încât smnall işir S st o tnsin roorţională c mărima rocs x, c limit variaţi convnabil als ntr fncţionara corctă a lmntlor in schmă. x x,x S min max V;V V; 5V V;V C - asigră rformanţl ims tractorli în ansambl, rfritoar la smnall işir lctric, calibrat, c limit variaţi nificat. C st rvăzt c rotcţi la fctara ărţii intrar a tractorli (altfl ar xista osibilitata fctării circitlor conctat în continar). SA - asigră alimntara c nrgi a comonntlor lctronic, inclsiv a circitli intrar la car conctat S. Dacă s ia în consiraţi nmărl conctoar afctat alimntării, rsctiv smnalli işir, s isting tri tiri conxini rrzntat schmatic astfl: T () T () alim a) b) alim alim T - c)

5 a) conxina atr fir (alimntar irct la rţa); b) conxina tri fir (folosită atnci cân s rmit o masă comnă într alimntar şi işir); c) conxina oă fir (folosită atât ntr alimntar, cât şi ntr clgra smnalli işir) - st foart răsânită - strctra rincii a aatorli c acst ti conxin st: D S CPCP ma 6 ma ma - S - SA La acst aatoar s isting oă srs crnt, na constantă, ma, car ă smnall la limita infrioară a omnili, şi alta comanată işira in CP car gnrază n crnt într şi 6 ma la işir s obţin n crnt într şi ma. Astfl aatoar snt ralizat în thnologi lctronică miniatrizată şi rmit fncţionara în coniţii mi stl grl. Circit intrar ntr lmnt snsibil aramtric Acst circit trbi să asigr în riml rân alimntara S ntr a n în vinţă variaţia aramtr lctric. l trbi să fi conct astfl încât să asigr: - liniaritat acctabilă - snsibilitat riicată - rjcţia rtrbaţiilor stl bnă. Ca ralizări C s isting: ) c molar în amlitin, car a strctra nor nţi lcrân în rgim zchilibrat, tilizat la toat tiril S (, L şi C); ) c molar în frcvnţă sa fază, întâlnit nmai la S L şi C. 5

6 6. Pnt Whatston alimntată în tnsin contină c n singr braţ activ, lcrân în rgim zchilibrat. AB - iagonala alimntar B - nct rfrinţă CD - iagonala măsrar AD - amlificator ifrnţial: Z i, amlificar stabilizată A, A Dacă Δ, nta st în chilibr Dacă Δ, nta st zchilibrată, ( )( ) ( )( ) c V V Conscinţ: S constată că tnsina zchilibr ar variaţi nliniară în raort c Δ. Cât mar oat fi variaţia Δ astfl încât să s facă afirmaţia (în limitl ni rori nliniaritat) că tnsina st variabilă liniar c Δ? Consirân tm scri: ( )( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) liniar nliniar

7 Dfinim roara nliniaritat: n Dacă n n na (εn a - valoara amisă), atnci s oat sn că zchilibrl fncţii st liniar c variaţia Δ. ε n<ε na Dacă snt ims, şi εna ( ) max na( ) () Dacă s imn Δmax, εna şi, atnci s găsşt in coniţia () valoara li şi cllaltoă rzistnţ al nţii car să garantz şi chilibrl nţii. Analiza snsibilităţii s fac în coniţiil:, în conscinţă, s ia în consiraţi nmai comonnta liniară: k S w S finşt snsibilitata nţii: k ( k) k k k k ( k ) Sw maxim snsibilitat k k rzistnţl in braţl alătrat o bnă snsibilitat ( S w ) max AC: AD: jcţia rtrbaţiilor Fi sitaţia în car în braţl alătrat AC, AD aar n factor rtrbator AC AD - rzistnţa braţli la coniţia chilibr:. 7

8 8 ( )( ) ( )( ) ) ( Pntr o bnă rjcţi Conclzi: Pntr o bnă rjcţi a rtrbaţiilor şi o bnă snsibilitat, rsnm toat rzistnţl la chilibr. Alt variant nţi Whatston: Pnt Whatston c oă braţ activ în montaj ifrnţial: Coniţia chilibr: S w

9 9 Pnt Whatston c atr braţ activ în montaj ifrnţial oă cât oă: S w Pntr obţinra ni nnţ liniar c variaţia rzistnţă s folossc montaj lctronic în car, rglă, lmntl activ st intros racţia circitli activ. Pnt Whatston c n singr braţ activ şi smnal işir liniar c strctră rzistnţ: ( ) ( ) k k k k k A Z ; ; ; A c c r r c c i

10 ( ) ( k ) k k k k k k ( ) s obţin o variaţi liniară a tnsinii işir fncţi variaţia rzistnţi Δ Circit intrar ntr S aramtric ti L şi C La acst S imanţa chivalntă st: jl x ; L x L L x S S ZS(x) ( ) ( ) ( ) ZS(x) jc S ( x) ; C S ( x) C C( x) Ca moalităţi nr în vinţă a variaţii: ) Strctră nţi c.a. lcrân în rgim zchilibrat, în rgim molaţi în amlitin ) Circit oscilant la car frcvnţa oscilaţi in variaţia aramtrli rocs x.