Meetsystemen

Meetsystemen: Algemene principes
Ladingseffecten in meetsystemen
De verhouding V o
/V L
= R o
/(R o
+R k
), levert dan als opnemerspanning V o
:
R N
V o = i N R o
R N + R k + R o
Met de gegeven waarden uit figuur 1.13, geeft dit V o
= 0,9995i N
R o
. De opgenomen spanning wijkt
dus slechts 0,05% af van de gewenste spanning.
Een tweede voorbeeld van de belasting bij een spanningsbron is gegeven in paragraaf 11.2, die
piëzo-elektrische sensoren behandelt. Hier treden er belangrijke ladingseffecten op, o.a. ten
gevolge van de kabelcapaciteit.
3.3 Veralgemeende ladingseffecten
De vorige paragrafen tonen hoe elektrische ladingseffecten beschreven kunnen worden door
gebruik te maken van twee variabelen: spanning en stroom. Spanning is een voorbeeld van een
staande variabele, gemeten tussen twee klemmen. Stroom is een voorbeeld van een lopende
variabele. Andere mogelijke paren van staande en lopende variabelen zijn:
snelheid - kracht,
hoeksnelheid - moment,
verschildruk - volumedebiet of
temperatuurverschil - warmtestroom.
Voor elk paar geldt dat het product van beide variabelen het vermogen in Watt voorstelt
(opgeslagen of gedissipeerd in het beschouwde element) met uitzondering van de thermische
variabelen waar het product de dimensie heeft van Watt.°C.
Naar analogie van elektrische systemen bestaan er dus ook mechanische, pneumatische,
hydraulische of thermische impedanties. Voor een volledige beschrijving wordt verwezen naar
appendix B van de cursus Basis-Regeltechniek. We beperken ons hier tot het geven van twee
voorbeelden, een mechanisch en een thermisch.
F
mp
Mechanisch systeem
λp
F s
m
s
k
p
λs
k s
Krachtsensor
Opnemer
R p
R o
Vo
V s
Figuur 1.14: Belasting van een mechanisch systeem door een krachtsensor.
Figuur 1.14 toont een mechanisch systeem voorgesteld door een massa, een veer en een demper.
De kracht F uitgeoefend op het systeem wordt gemeten door een krachtsensor, bestaande uit een
__________ - I.10 -
Johan Baeten