Автоматизация производства
Чувствительные элементы или датчики.
Датчики сопротивления
а) потенциометрический, б) угольный,
в) тензометрический
Потенциометррический
- В этом случае характеристику датчика можно сделать приблизительно линейной благодаря правильному выбору режима работы потенциометра. Статической характеристикой потенциометрического датчика является зависимость напряжения на сопротивлении нагрузки от перемещения движка потенциометра
Угольный
- Имеет вид столбика из графитовых дисков, на концах которого находятся контактные диски и упорные приспособления, воспринимающие измеряемые усилия.
Тензометрический
- В обычном исполнении представляет собой тонкую (15—60 мк)
проволоку, сложенную в виде решетки и обклеенную с двух сторон папиросной бумагой.
Датчики индуктивности
Статическая характеристика датчика, представляющая собой зависимость выходной величины силы тока от входной величины — воздушного зазора.
Датчики индуктивности
Для устранения недостатков, свойственных рассмотренному датчику индуктивности, которые состоят в том, что для измерения перемещения якоря в обоих направлениях необходимо иметь начальный воздушный зазор, т. е. и начальную силу тока, из-за чего создается неудобство в измерении, значительные погрешности от колебаний температуры и питающего напряжения, а также для устранения электромеханического усилия притяжения якоря, зависящего от величины воздушного зазора, применяют дифференциальный индуктивный датчик. Схема такого датчика, получившего в настоящее время преимущественное распространение.
Датчики индуктивности
Существуют датчики, работа которых основана на изменении коэффициента взаимной индукции М
двух катушек. Такие датчики называются трансформаторными, или индукционными, и содержат две катушки: одна питается напряжением переменного тока, другая является выходной, и с нее снимается напряжение,
пропорциональное перемещению якоря или сердечника.
Емкостные датчики
Емкостные датчики
- Емкостный датчик
с переменным расстоянием между пластинами имеет одну неподвижную и одну подвижную пластины, связанные с измерителем. Благодаря перемещению подвижной пластины изменяется зазор между пластинами, что приводит к изменению емкости датчика.
Емкостные датчики
- Для увеличения чувствительности и уменьшения влияния посторонних факторов такой датчик обычно выполняют дифференциальным (рис 67, а), т. е. он содержит две неподвижные и одну подвижную пластины. При перемещении подвижной пластины изменяются емкости и между подвижной и неподвижными пластинами.
Емкостные датчики
- Емкостный датчик с изменением площади пластин (рис. 67, б)
состоит из ряда неподвижных и подвижных пластин, которые поворачиваются на определенный угол. При повороте подвижных пластин по отношению к неподвижным изменяется величина активной площади датчика, что приводит к изменению емкости датчика.
Емкостные датчики
- Емкостные датчики
с изменяющейся диэлектрической постоянной среды можно применять для измерения концентрации электролитов или уровня жидкости. Обычно такие датчики выполняют в виде двух коаксиальных цилиндров (рис. 67, в),
между которыми находится измеряемая жидкость. При изменении концентрации электролита или уровня жидкости линейно изменяется емкость датчика.
Сельсинные передачи
Емкостные датчики
Сельсинные передачи
- Сельсины обычно выполняют по типу асинхронных машин переменного тока. Сельсинная передача состоит из двух сельсинов — датчика СД
(рис. 68) и приемника СП
и может служить как для передачи на расстояние угловых перемещений, так и в качестве измерительного устройства. Схема соединения сельсинов при работе в индикаторном режиме изображена на рис. 68, а.
Схема соединения сельсинов при работе в трансформаторном режиме показана на рис. 68, б.
Термопары
- Принцип действия термопары
основан на термоэлектрическом эффекте, который заключается в том, что если соединить концами два разнородных по материалу проводника 1
и 2
(рис. 69, а)
и места соединений поместить в среды с разными температурами 9Х
и 62
, то в полученной таким образом электрической цепи появится электрический ток ввиду наличия термоэлектродвижущей силы (т.э.д.с.)
Датчик АУС
датчик Э-2ДМ (рис. 72), преобразующий угловое или линейное перемещение в пропорциональный электрический сигнал постоянного тока в диапазоне 0,5— 5 мА.
Магнитоупругие датчики
Принцип действия магнитоупругих датчиков основан на магнитоупругом эффекте
— физическом явлении, проявляющемся в виде изменения магнитной проницаемости ферромагнитного материала в зависимости от механических напряжений в нем. Магнитоупругие датчики используются для измерения силовых параметров: усилий, давлений, крутящих и изгибающих моментов
Струнный датчик
Принцип деиствия струнного датчика основан на зависимости собственной частоты колебаний струны длинной L и массой m от силы натяжения F:
Используются в приборах для измерения силы, давления, расхода, температуры и др.
Состоит из струны 1, возбудителя 2, приемника 3, мембраны 4.
|