Чувствительные элементы или датчики 2

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 Мдвух 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 9_Х 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.