非電気量の電気測定
電気的方法によるさまざまな非電気量（変位、力、温度など）の測定は、非電気量を電気に依存する量に変換する装置や機器の助けを借りて実行され、電気測定器によって測定されます。測定された非電気量の単位で校正された天びん。
非電気量を電気量に変換するコンバータ、または測定量の影響下での電気または磁気パラメータ（抵抗、インダクタンス、静電容量、透磁率など）の変化に基づいてパラメトリックに分割されるセンサと、測定された非電気量は e に変換されます。等(誘導、熱電、光電、圧電など)。パラメトリックコンバータは外部電源を必要とし、ジェネレータユニット自体が電源となります。
同じトランスデューサを使用して、異なる非電気量を測定することもできます。逆に、あらゆる非電気量の測定は、異なるタイプのトランスデューサを使用して行うことができます。
コンバータや電気測定装置に加えて、非電気量を測定するための設備には、安定器、整流器、増幅器、測定ブリッジなどの中間接続があります。
線形変位を測定するには、誘導トランスデューサを使用します。これは、可動部品に接続された強磁性磁気回路またはアーマチュアを動かすと、電気および磁気回路のパラメータが変化する電磁装置です。
大きな変位を電気値に変換するには、可動強磁性の並進移動磁気導体を備えたトランスデューサが使用されます (図 1、a)。磁気回路の位置によってコンバータのインダクタンス（図1、b）が決まり、したがってそのインピーダンスが決まるため、電気エネルギー源の安定した電圧と一定周波数の交流電圧がコンバータの回路に供給されます。コンバーターは、電流に応じて、磁気回路に機械的に接続されている部品の動きを推定することができます... 機器のスケールは、適切な測定単位、たとえばミリメートル（mm）で目盛られています。
米。 1. 可動強磁性磁気回路を備えた誘導コンバータ: a - デバイスの図、b - 磁気回路の位置に対するコンバータのインダクタンスの依存性のグラフ。
小さな変位を電気測定に便利な値に変換するために、可変エアギャップを備えたトランスデューサが、コイルと可動部分にしっかりと接続されたアーマチュアを備えた馬蹄形で使用されます（図2、a）。アーマチュアが動くたびにコイル内の電流が変化し（図2、b）、これにより電気測定装置のスケールをマイクロメートル（μm）などの測定単位で校正できます。安定した周波数の一定の交流電圧で。
米。 2. 可変エアギャップを備えた誘導コンバータ: a - デバイスの図、b - 磁気システムのエアギャップに対するコンバータのコイルの電流の依存性のグラフ。
2 つの同一の磁気システムと 1 つの共通アーマチュアを備えた差動誘導コンバータ。同じ長さのエアギャップを持つ 2 つの磁気回路に対して対称に配置され (図 3)、アーマチュアの中間位置からの直線運動により両方のエアギャップが変化します。同様ですが、プリバランスされた 4 コイル AC ブリッジのバランスを崩すさまざまな兆候があります。これにより、一定周波数の安定した交流電圧で電力が供給された場合、橋の測定対角線の電流に応じて電機子の動きを推定することが可能になります。
米。 3. 差動誘導コンバータのデバイスのスキーム。
さまざまな構造のワイヤ張力トランスデューサの部品やアセンブリで発生する機械的な力、応力、弾性変形を測定するために使用します。張力トランスデューサは、研究対象の部品とともに変形すると、電気抵抗が変化します。通常、ひずみゲージの抵抗は数百オームであり、その抵抗の相対的な変化は 10 分の 1 パーセントであり、弾性限界では加えられる力とその結果として生じる機械的応力に正比例する変形に依存します。
ひずみゲージは、直径 0.02 ～ 0.04 mm の高抵抗ジグザグ線 (コンスタンタン、ニクロム、マンガニン)、または厚さ 0.1 ～ 0.15 mm の特殊加工された銅箔で作られ、封止されています。 2 つの薄い紙の層の間にベークライト ワニスを挟み、熱処理を施します（図 4、a）。
米。 4. テノメーター: a — 装置の図: 1 — 変形可能な部品、2 — 薄い紙、3 — ワイヤー、4 — 接着剤、5 — 端子、b — 不平衡抵抗ブリッジをアームに接続するための回路。
作製したひずみゲージは、部品の予想される変形の方向がワイヤ ループの長辺の方向と一致するように、十分に洗浄した変形可能な部品に絶縁接着剤の非常に薄い層で接着されます。本体が変形すると、接着されたひずみゲージも同じ変形を感知し、感知ワイヤの寸法や材料の構造の変化により電気抵抗が変化し、ワイヤの比抵抗に影響を与えます。
ひずみゲージの抵抗の相対変化は、調査対象の物体の線形変形、したがって内部弾性力の機械的応力に正比例するため、測定対角線上の検流計の読み取り値を使用します。アームの 1 つがひずみゲージであるプリバランス抵抗ブリッジは、測定された機械量の値を推定できます (図 4、b)。
不平衡ブリッジの抵抗器を使用するには、電源の電圧を安定させるか、電気測定装置として磁気電気比を使用する必要があり、その測定値の電圧変化が目盛りに示されている公称電圧の ± 20% 以内である必要があります。デバイスの影響は大きくありません。
さまざまな媒体の温度を測定するには、感熱トランスデューサと熱電トランスデューサを使用します。感熱トランスデューサには金属サーミスタや半導体サーミスタが含まれ、その抵抗は温度に大きく依存します (図 5、a)。
最も普及しているのは、-260 ～ +1100 °C の範囲の温度を測定する白金サーミスタと、-200 ～ +200 °C の温度範囲を測定する銅サーミスタ、および負の電気抵抗係数を持つ半導体サーミスタ、つまりサーミスタです。 -60℃から+120℃までの温度測定に対応し、メタルサーミスタに比べて高感度かつ小型であることが特徴です。
温度に敏感なトランスデューサを損傷から保護するために、トランスデューサは底部が密閉された薄肉鋼管内に配置され、ワイヤを不平衡抵抗ブリッジのワイヤに接続するための装置が取り付けられています (図 5、b)。測定対角線の電流に沿って測定温度を推定するためのメーターとして使用される磁気電気比の目盛りは摂氏 (°C) で目盛られています。
米。 5. サーミスタ: a — 金属の相対抵抗の変化の温度依存性を示すグラフ。b — サーミスタを不平衡抵抗ブリッジのアームに接続する回路。
熱電温度変換器 — 熱電対、小型電子の生成などc. 2つの異なる金属の化合物を加熱する影響下で、それらを測定温度の領域の保護プラスチック、金属または磁器のシェル内に置きます（図6、a、b）。
米。 6. 熱電対: a — d の依存関係のグラフなど。熱電対の温度については、p. TEP-白金-ロジウム-白金、TXA-クロム-アルメル、THK-クロム-コペル、熱電対を使用して温度を測定するための b-組み立て図。
熱電対の自由端は均質なワイヤによって磁気電気ミリボルト計に接続されており、その目盛りは摂氏で目盛りが付けられています。最も広く使用されている熱電対は次のとおりです。白金 - ロジウム - 白金は 1300 °C までの温度を測定し、短時間では 1600 °C までの温度を測定します。クロメル - アルメルは、指定された領域に対応する温度 - 1000 °C および 1300 °C を測定します。クロメル野郎、最大600℃の温度の長期測定と最大800℃の短期測定用に設計されています。
さまざまな非電気量を測定するための電気的方法であり、高い測定精度を提供し、測定値の範囲が広く、制御対象の位置からかなり離れた場所でも測定とその登録が可能であるため、実際に広く使用されています。また、手の届きにくい場所での測定も可能になります。