Реостатные и потенциометрические датчики

Выполняется в виде переменного градуированного сопротивления, подвижный контакт которого связан с преобразуемым элементом. Датчики представляют собой проволочный реостат, ползунок которого перемещается под воздействием контролируемого или регулируемого параметра.

Составные части датчика: каркас в виде плоской или цилиндрической пластины; обмотка из проводов с большим удельным сопротивлением и малым температурным коэффициентом сопротивления, например, из константана, манганина, нихрома (при малых контактных давлениях используется серебро, платина, золото); ползунок.

Непрерывному изменению входного параметра датчика соответствует ступенчатое (дискретное) изменение сопротивления, равное значению одного витка обмотки. Это приводит к погрешности измерения, которую можно уменьшить за счет уменьшения диаметра проволоки. При создании датчика стремятся к тому, чтобы было как можно больше витков датчика на единицу входного параметра, что приводит к уменьшению дискретности выходной характеристики.

Потенциометрический датчик представляет собой реостат, включенный по схеме делителя напряжения. В режиме холостого хода выходное напряжение датчика Uвых равно

, (24)

 

где I – ток датчика; Rх – сопротивление введенной части датчика; Uвх – входное напряжение питания датчика; Rп – полное сопротивление датчика.

Если намотка датчика выполнена равномерно и сопротивление проволоки на единицу длины постоянно, то справедливо выражение

 

, (25)

 

где x – перемещение ползунка датчика, соответствующее Rx; - длина обмотки датчика, соответствующая Rп.

Вместо ползунка для таких датчиков может быть использована щетка из серебра или сплавов на основе благородных металлов, которая скользит по проводу, прижимаясь к нему с некоторым усилием, контактным давлением.

 

 

Рисунок 35 – Схемы включения потенциометрических датчиков

 

Статическая характеристика такого датчика линейна и располагается в области первого квадранта, а датчик называется однотактным и определяет только величину перемещения без учета знака этого перемещения. Для определения знака перемещения датчик выполняют двухтактным. На рисунке 1 приведены схемы включения потенциометрических датчиков как делителей напряжения. Они могут быть нагружены и ненагружены.

Соотношение 25 справедливо для ненагруженного датчика (рисунок 25а). На рисунке 25б приведена нагруженная схема, для которой Uвых равно:

 

, (26)

 

где - соотношение сопротивления нагрузки и полного сопротивления датчика.

Выходная характеристика становится нелинейной. На рисунке 1в приведена двухтактная ненагруженная схема, в которой

 

. (27)

 

В отличие от однотактных схем эта схема обеспечивает получение знакопеременного напряжения на выходе, но масштаб напряжения уменьшается вдвое.

При нагруженной двухтактной схеме (рисунок 1г):

 

. (28)

 

На рисунке 1д приведена реостатная схема, используемая обычно в устройствах ввода и отработки следящих систем, когда напряжение, подаваемое на вход реостата, превышает его номинальное рабочее напряжение.

Величину масштабного сопротивления Rм определяют по формуле:

 

, (29)

 

где Rи и Uи – измеряемое сопротивление и напряжение; U0 – калиброванное напряжение.

Потенциометрические датчики в устройствах автоматики применяют, в основном, для измерения угла поворота различных приборов и механизмов. С выходных клемм таких датчиков снимают напряжение постоянного или переменного тока, пропорционального углу поворота ползунка или щетки потенциометра. К датчикам угла поворота относятся прецизионные потенциометры типа ПЛ1, ПЛ2, ПП, ПД, ПК. Потенциометрические датчики угла поворота, применяемые как датчики крена летательных апппаратов – ДК-3, ГДК-52, дополнительно используют гироскопический эффект.

 

 








Дата добавления: 2016-01-16; просмотров: 1296; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2019 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.