Måleteknikk og informasjonsteori

Question 1

Hva er spesielt for en kraftmåler basert på kompensasjonsprinsippet (“kompensasjonsmåling”) ?

Answer 1

-Måleobjektet blir stående praktisk talt i ro, selv ved variasjoner i kontaktkraften mellom objekt og måleutstyr. -Selve måleelementet kan være av en relativt dårlig kvalitet, så lenge det er repeterbart. -Kraften fra måleobjektet måles indirekte via en annen fysisk størrelse.

Question 2

Hvilke måleteknikker kna man bruke om man skal måle mekaniske krefter som er stasjonære eller varierer svært langsomt?

Answer 2

Kompensasjonsmåling, piezoresistivr element (strekklapp), svingende streng, pressduktor.

Question 3

Hva er kompensasjonsmåling?

Answer 3

• Elementet regulerer posisjon
  ved å generere en motkraft
  • Ved konstant posisjon er
  kraft = motkraft
  • Ytre kraft måles via elementets
  genererte motkraft, som er
  proporsjonal med pådraget
  (strømmen I)

Question 4

Hva er piezoelektrisitet?

Answer 4

• Ytre kraft skaper en ladningsforkyving
  • Ladningen ”lader opp” elektrodeplatenes kapasitans
  => spenning
  • Trenger forsterkere med svært høy inngangsimpedans
  • Dynamisk måleelement (kun varierende krefter)

Question 5

Hva er Strekklapper (piezoresistivitet)?

Answer 5

• Hooks lov: Deformasjon er proporsjonal med kraftpåvirkning
• Slike ”lineære” primærelementer deformeres av en kraft
• Strekklapper måler deformasjonen
(dvs. egentlig en posisjonsmåling!)

Question 6

Hva er en Pressduktor?

Answer 6

Baserer seg på magnetisme:
• Ubelastet (A): ingen indusert
spenning i måleviklingen pga.
symmetri
• Belastning (B): indusert
spenning i måleviklingen

Question 7

Anta at du skal måle mekanisk effekt som overføres via en roterende aksel. Hvilket av følgende instrumenteringsalternativer ville du valgt i dette tilfellet?

Answer 7

En pulsbasert vinkelmåler i hver ende av akselen.

Question 8

Anta at en tyktflytende, “klumpete” masse passerer kontinuerlig gjennom en produksjonsprosess. Hvilke prinsipper er egnet for kontinuerilg måling av massetettheten til dette mediet?

Answer 8

Vibrerende rør og demping av radioaktiv stråling

Question 9

Hva er relativ fuktighet? (RF)

Answer 9

Relativ fuktighet er forholdet mellom vanndampmengden i luft og den maksimale vanndampmengden som luften kan inneholde om luften var mettet. Relativ fuktighet er definert som forholdet mellom Partialtrykket til vanndamp i en gassblanding av luft og vann og vanndampens metningstrykk til vann ved en gitt temperatur.

Eksempel: Morgendugg i gresset forsvinner fordi luftas RF etter hvert faller under 100%

Question 10

Hvilken egenskap hos vann utyttes ved kapasativ fuktighetsmåling?

Answer 10

Vannets høye dielektrisitetskonstant.

(betegner forholdet mellom permittiviteten for et stoff og permittiviteten for det tomme rom. Denne størrelsen er et mål for en isolators evne til å bli elektrisk polarisert. Den relative permittivitet vil vanligvis variere med temperatur, trykk osv.)

Question 11

Hvilken fundamental egenskap hos oksygengass utnyttes i magnetiske oksygenmålere?

Answer 11

Gassmolekylenes evne til å tiltrekkes av magnetfelt.

Question 12

Hvilke gassanalysemetoder er egnet som måleprinsipp i kontinuerlige prosesser?

Answer 12

• Magnetisk oksygenmåler.
• Gassanalyse ved varmeledingsmåling.
• Varmetoning
• Infrarød gassanalyse (absorbsjonsspektrumanalyse).

Question 13

Hva er viktig å tenke på ang. temperaturmåling?

Answer 13

• I praksis måles temperaturen i føleren, ikke prossessmediet.
• Måleelementet har en temperatur mellom omgivelsenes temperatur og måleobjektets temperatur.