Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Пневматические преобразователи⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 15 Предназначенный для бесконтактного измерения детали пневматический преобразователь (рис. 1, а)представляет собой измерительное цилиндрическое сопло 1, в котором, роль заслонки выполняет контролируемая деталь 2. Расход воздуха о данном случае будет определяться площадью f2 кольцевого зазора Z, образованного торцом измерительного сопла с диаметром проходного сечения d2 и поверхностью контролируемой детали. Преобразователи с цилиндрическим соплом и плоской заслонкой могут быть выполнены и для контактных измерений (рис. 1, 6). Из-за простоты изготовления эти преобразователи очень широко применяй и в пневматических приборах. В тех. случаях, когда требуются бесконтактные измерения деталей, имеющих малые размеры в одном направлении, применяют не цилиндрические, а щелевые сопла. Проходное сечение у них выполнено в виде прямоугольника, одна из сторон которого в 6 — 10 раз больше другой. С целью увеличения диапазона измерения используют преобразователи с заслонкой в виде конуса (рис. 1, 6), параболоида вращения (рис.. 1, г), шара (рис. 1, д) и др. Индуктивные приборы Индуктивные приборы отличаются высокой точностью, позволяют вести дистанционные измерения; сравнительно небольшие габаритные размеры индуктивных датчиков позволяют создавать компактные измерительные устройства. Наличие единого источника энергии (электрического тока) является существенным преимуществом перед пневматическими приборами, где требуется питание электрическим током и сжатым воздухом. Недостатки: сравнительная сложность электрических элементов, требующих квалифицированного обслуживания в процессе эксплуатации, необходимость надежной герметизации датчика. Принцип действия В индуктивных приборах используется свойство катушки изменять свое реактивное сопротивление при изменении некоторых ее параметров, определяющих величину индуктивности L. Рис. 5. Принципиальные схемы индуктивных датчиков: а — с изменяющимся воздушным зазором; б — с изменяющейся площадью воздушного зазора; 1 — якорь; 2 — неподвижная часть магнитопровода; 3 — катушка; 4 — пружина, создающая измерительное усилие; 5 — контролируемая деталь.
Для получения возможно большей индуктивности катушку, как правило, выполняют с магнитопроводом из ферромагнитного материала (рис. 5). Один из элементов магнитопровода (якорь) выполняют подвижным, и его положение относительно неподвижной части магнитопровода будет определять величину изменения магнитного сопротивления цепи, а следовательно, и индуктивности катушки. Изменение индуктивного сопротивления катушки ведет к соответствующему изменению ее полного сопротивления Z. Таким образом, если связать перемещение якоря с измеряемой величиной δ при ν = const, возникает функциональная зависимость между δ и электрическим параметром L. L = f (δ). Устройство, которое преобразует линейные перемещения в электрический параметр с помощью вышеописанной катушки, называется индуктивным датчиком. Полностью индуктивный прибор может быть представлен принципиальной схемой, показанной на рис. 6.
Рис. 6. Блок-схема индуктивного прибора: 1 — контролируемая деталь; 2 — индуктивный датчик; 3 — измерительная схема, преобразующая сигнал датчика в удобный для измерений другой электрический параметр (напряжение, сила тока); 4 — электронный усилитель; 5 — указательное устройство; 6 — устройство для подачи команд: 7 — источник питания
Индуктивные датчики
Выражение для определения индуктивности катушки датчика имеет вид:
где: ω — число витков катушки; δ0, S0 — длина и площадь воздушного зазора между якорем и неподвижной частью магнитопровода; δ1, S1 — длина магнитных линий и площадь сечения магнитопровода; μ0 и μ1 — соответственно магнитная проницаемость воздуха и материала магнитопровода.
Рис. 7. Характеристики индуктивных датчиков: а — с изменяющимся воздушным зазором; б — с изменяющейся площадью воздушного зазора.
В применяемых в настоящее время индуктивных датчиках для линейных измерений изменение индуктивности достигается посредством изменения величины δ0 (рис. 8, а) или площади S0 (Рис. 8, б). Характеристика индуктивного датчика с переменным зазором L = f (δ) приведена на рис. 7 а, а датчика с переменной площадью на рис. 7 б. Из рис. 7, а видно, что характеристика датчика с переменным зазором нелинейна, но позволяет получить высокочувствительную измерительную систему. Для повышения чувствительности датчика величину воздушного зазора следует уменьшать. Чтобы с заданной степенью точности можно было считать чувствительность датчика величиной постоянной, необходимо рабочий участок Δδ = δmax - δmin датчика ограничивать допустимыми зазорами δmax и δmin причем минимальная величина воздушного зазора должна быть тем больше, чем больше диапазон изменения зазора в процессе измерения. Рис. 8. Принципиальные схемы индуктивных датчиков: а — дифференциальный датчик с изменяющимся воздушным зазором; б — дифференциальный датчик с изменяющейся площадью воздушного зазора.
Чем меньше отношение Δδ/δ0, тем меньше величина нелинейности характеристики датчика. С целью получения более линейной зависимости, не уменьшая величины Δδ, применяют индуктивные датчики, принцип действия которых показан на рис. 8, а. Датчик имеет две магнитные цепи с общим якорем. Под действием измеряемой величины оба зазора изменяются одинаково, но с различными знаками. Такой датчик обычно называют дифференциальным. Для дифференциальных датчиков при нелинейности характеристики в 1% Δδ/δ0 При таком отношении предела измерения и начального зазора нелинейность характеристики недифференциального датчика составит более 10%. При соответствующем включении обеих катушек в измерительную схему (например в соседние плечи мостовой схемы) дифференциальный датчик имеет примерно в 2 раза большую чувствительность по сравнению с недифференциальным, менее чувствителен к колебаниям окружающей температуры, питающего напряжения и его частоты.
|