Физические основы получения информации (148,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Министерство науки и высшего образования российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «ЮЖный ФедераЛЬный университет» институт истории и международных отношений В. В. ЗЕМЛЯКОВ, А. Е. ПАНИЧ ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ Учебное пособие 2-е издание ростов-на-дону – таганрог издательство Южного федерального университета 2019

Стр.2

удк 53.084.2:621.317(075.8) ббк 22.3я73 з53 Печатается по решению кафедры информационных и измерительных технологий Института высоких технологий и пьезотехники Южного федерального университета (протокол ¹ 9 от 26 марта 2019 г.) Рецензенты: доктор физико-математических наук, профессор В. Н. Шевченко; кандидат технических наук, доцент Б. В. Рябошапко Земляков, В. В. з53 Физические основы получения информации : учебное пособие / в. в. земляков, а. е. Панич ; Южный федеральный университет. – 2-е издание, переработанное и дополненное. – ростов н/д : издательство Южного федерального университета, 2019. – 124 с. ISBN 978-5-9275-3169-1 учебное пособие представляет собой переработанное и дополненное издание одноименного пособия, изданного авторами в 2006 г. Пособие знакомит с основами взаимодействия физических полей с веществом и физическими эффектами, используемыми для получения измерительной информации, а также с принципами работы датчиков для создания различных средств измерения, диагностики и контроля. Предназначено для студентов физических и технических направлений подготовки. удк 53.084.2:621.317(075.8) ббк ббк 22.3я73 ISBN 978-5-9275-3169-1 © Южный федеральный университет, 2019 © земляков в. в., Панич а. е., 2019 © оформление. Макет. издательство Южного федерального университета, 2019

Стр.3

ОгЛАВЛЕНИЕ введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 гЛава 1. ЭЛектрические Методы изМерения . . . . . . . . 7 1.1. резистивные датчики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 1.1.1. Потенциометры (реостаты) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 1.1.2. Металлические датчики температуры . . . . . . . . . . . . . . . .8 1.1.3. Полупроводниковые датчики температуры. . . . . . . . . . . . 13 1.1.4. Фоторезисторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.1.5. датчики деформации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.2. емкостные датчики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.3. термопары. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1.4. Пьезоэлектрические датчики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 1.5. Пироэлектрические датчики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 задачи к главе 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 контрольные вопросы к главе 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 гЛава 2. Магнитные Методы изМерения. . . . . . . . . . . 43 2.1. гальваномагнитные датчики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.1.1. Эффект Холла. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.1.2. Магниторезисторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 2.2. индукционные датчики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 2.3. индуктивные датчики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 2.4. вихретоковые индуктивные датчики . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 2.5. намагничивание и экранирование магнитного поля . . . . . . . . 57 2.6. анизотропные магниторезисторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 2.7. Магнитоупругие датчики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 задачи к главе 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 контрольные вопросы к главе 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 гЛава 3. оПтические Методы изМерения . . . . . . . . . . 65 3.1. оптическое излучение. основные законы . . . . . . . . . . . . . . . 65 3.2. детекторы светового излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.3. источники светового излучения и поглощение света. . . . . . . . 71 3.4. интерферометры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.5. волоконная оптика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.5.1. основная теория оптоволоконных линий (световодов) . . . . 80 3.5.2. Потери в оптоволоконных линиях. . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 3.5.3. дисперсия в оптоволоконных линиях . . . . . . . . . . . . . . . 85 3.5.4. оптоволоконные датчики изменения интенсивности света 88 3.5.5. оптоволоконные интерферометры . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 контрольные вопросы к главе 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 3

Стр.4

гЛава 4. радиационные Методы изМерения . . . . . . . 92 4.1. радиоактивный распад . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.2. виды радиационного излучения и их взаимодействия с веществом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 4.3. источники радиационного излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.4. Экранирование. защита от радиационного излучения. . . . . . 101 4.5. радиационные датчики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 4.5.1. газовые датчики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 4.5.2. сцинтилляционные датчики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4.5.3. твердотельные датчики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 задачи к главам 3 и 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 контрольные вопросы к главе 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Приложение. Примеры решения задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 4

Стр.5