Meetsystemen. Inhoudstafel

Transcriptie

1 DEEL I : Algemene principes 1 Algemene opbouw van een meetsysteem I.1 2 Karakteristieken van meetsysteemelementen I.3 3 Ladingseffecten in meetsystemen 3.1 Ladingseffecten in Thévenin-equivalent... I Ladingseffecten in Norton-equivalent... I Veralgemeende ladingseffecten... I.10 4 Stoorsignalen, aarding en afscherming 4.1 Invloed van het stoorsignaal op de meetkring... I Stoorbronnen... I Koppelmechanismen... I Aarding... I Methoden om stoorspanningen uit het meetsysteem te houden... Fysische scheiding... Elektromagnetische afscherming - 'Twisted pairs'... (Elektrostatische) afscherming... Gebalanceerde verbindingen... I.21 CMRR bij verschilversterkers... I.22 Filtertechnieken... I.23 Modulatie... I.23 Uitmiddelen... I.23 - i -

2 DEEL II : Sensoren 5 Inleiding sensoren II.1 6 Binaire sensoren II Mechanische naderingsschakelaar... II Inductieve naderingsschakelaars... II Overige naderingsschakelaars... II.6 7 Resistieve sensoren 7.1. Inleiding... II Potentiometrische sensoren... II Sinus-cosinus potentiometer... II Magnetische potentiometer... II Rekstrookjes... II Weerstandsverandering - meetbruggen... II Gebruik van rekstrookje als elastische krachtsensor... II.17 8 Capacitieve opnemers 8.1. Inleidende principes... II Capacitieve verplaatsingssensoren... II Cyclisch absolute fasegevoelige capacitieve verplaatsingsopnemer... II Capacitieve versnellingsopnemer... II Voorbeelden... II Interfacing... II.25 9 Inductieve sensoren 9.1. Inleiding... II Hall-effectsensoren... II Variabele reluctantie positie-opnemer... II Elektromagnetische snelheidssensor (tachogenerator)... II Wervelstroom verplaatsingsopnemer... II De lineair variabele differentiaal-transformator (LVDT)... II Roterend Veranderlijke Differentiaal-Transformator: RVDT... II Resolvers en Synchro's... II Inductosyn... II Samenvatting eigenschappen... II.51 - ii -

3 10 Opto-elektrische sensoren Inleiding... II Lichtbronnen... II Lichtontvangers... II Transmissiemedium: optische vezels... II Intensiteitsmeting... II Incrementele optische encoder... II Absolute optische meetsystemen... II PSD (Eng.: Position Sensitive Detector)... II Triangulatie met PSD... II Lasersensoren... II Looptijdsensoren... II Samenvattende tabel... II Piëzo-elektrische sensoren 11.1 Inleiding... II Het piëzo-elektrisch effect... II Piëzo-elektrische versnellingsopnemers... II Bevestiging van accelerometers... II Interfacing bij het spanningsequivalent... II Voorbeelden... II Kabel met dubbele afscherming bij spanningsmeting... II Ultrasone sensoren 12.1 Inleiding... II Akoestische transducenten... II.87 Elektrostatische transducent... II.88 Piëzo-elektrische transducenten... II Het akoestische medium.... II Meetmethoden... II Ultrasone Doppler-debietmeter... II Chemische sensoren niet besproken... II.99 - iii -

4 Deel III: Meetgrootheden 14 Positiemeting Indeling van het positiemeetsysteem... III Eisen aan positiemeetsystemen... III Positie-opnemers met meerdere snelheden... III Numerieke verwerking bij incrementele meetsystemen... III Digitale verwerking van (absolute) analoge positiemeetsignalen: Numerieke fasemeting.... III Synchro-en-resolver-naar-digitaal-omzetters... III Toepassingsvoorbeelden... II Systemen met meerdere snelheden bij digitale meting... III Cyclus absoluut naar incrementeel... III Drukmeting 15.1 Definities en begrippen... III Eenheden... III Druksensoren: een overzicht... III Halfgeleider of piëzoresistieve druksensoren... III Capacitieve drukopnemer... III Temperatuurmeting 16.1 Kwikthermometer, Alcoholthermometer... III Bimetaalthermometer... III Vloeistofdruk- en dampdrukthermometers... III Weerstandstemperatuurmeting (met metaalweerstanden)... III Temperatuurmeting met behulp van een halfgeleider... III.34 Si-massaweerstand... III.34 Thermistors... III.34 Junctiehalfgeleiders... III.36 Temperatuurgevoelige stroombron (IC)... III Stralingstemperatuurmeting (of pyrometrie)... III Thermokoppels... III.38 Het Seebeck-effect... III.38 Voornaamste thermo-elektrische wetten... III.39 Thermokoppels... III.39 Meten van de thermokoppelspanning... III Vergelijkend overzicht... III.42 - iv -

5 17 Niveaumeting 17.1 Geleidbaarheidniveauschakelaar voor vaste stoffen... III Tril- en stemvorkniveauschakelaar voor vloeistoffen en vaste stoffen.... III Capacitieve niveauschakelaar of -meter voor vloeistoffen en vaste stoffen... III Ultrasone niveaumeter in vloeistoffen en vaste stoffen... III Hydrostatische niveaumeter voor vloeistoffen... III Microgolf- of radar-niveaumeting in vloeistoffen.... III Microgolf- of radar-niveaumeting en -schakeling in vaste stoffen.... III Gammastraalniveauschakelaar en -meting... III Overige niveaumeettechnieken - overzichtstabellen... III Debietmeting 18.1 Definities... III.53 Laminaire en turbulente stroming... III Verschildrukmetingen... III.55 Wet van Bernouilli... III.55 Meetflens of diafragma... III.56 Stuwbuis... III.58 Venturi-buis... III.58 Dall-buis... III Snelheidsprobes voor gas- en vloeistof debietmetingen... III.60 Pitot-buis... III.60 Annubar... III.60 Anemometer... III Rotameters... III.62 De rotameter in by-pass... III.63 Inductieve vlotterdebietmeting... III Turbinetellers... III.65 Specifieke verschillen tussen gas- en vloeistofmeters... III Vortex- of natuurlijke hydrodynamische oscillerende debietmeters... III.67 Stoorelementen... III.68 Opnemers... III.69 Eigenschappen van vortexdebietmeter... III Debietmeter met gedwongen oscillatie: 'Swirlmeter'... III Massadebietmeters... III.71 Coriolis-massadebietmeter... III Elektromagnetische debietmeters (E.M.F.- Opnemers)... III.74 E.M.F. met geschakeld gelijkstroomveld... III Ultrasone debietmeter... III Kruiscorrelatie debietmeter... III Overzichtstabel... III.78 - v -

6 Deel IV: Gegevensverwerking en -voorstelling 19 Interfacing 19.1 Inleiding... IV De meetbrug... IV Demodulatie... IV.4 Amplitudedemodulatie... IV.4 Frequentiedemodulatie... IV.5 Fasedemodulatie... IV De versterker... IV.6 De operationele versterker of opamp... IV.6 De instrumentatieversterker... IV.8 De isolatieversterker... IV Analoog-Digitaal- en Digitaal-Analoogomzetters... IV Voorbeelden van elektronische interfacingscomponenten... IV De oscilloscoop 20.1 De kathodestraalbuis (CRT)... IV De analoge oscilloscoop... IV.12 XY-werking... IV.12 YT-werking... IV.13 De "HOLD-OFF" instelling.... IV.14 De twee- of meerkanaalsoscilloscoop... IV De analoge geheugenoscilloscoop... IV De 'Samplingoscilloscoop'... IV Digitale geheugenoscilloscoop... IV De multimeter -- in aanmaak -- Appendix A: Eenheden Appendix B: Formularium - vi -