Функциональная схема измерительного преобразователя для дифференциального емкостного датчика с изолированными электродами.
| ГКН | – генератор квадратурных синусоидальных напряжений; |
| ПТН | – преобразователь ток-напряжение; |
| ФЧВ | – фазочувствительный выпрямитель; |
| ФНЧ | – фильтр нижних частот; |
| ПНТ | – преобразователь напряжение-ток; |
| ФУН | – формирователь управляющих напряжений; |
| – электрическая емкость датчика, изменяющаяся под действием физической величины от  до  (дано по заданию);
|
| – сопротивление потерь в датчике (задан  пересчитывается в );
|
| – напряжение смещения, согласует диапазоны изменения и выходного тока  ;
|
|
| – унифицированный выходной сигнал в виде тока. |
Функциональная схема измерительного преобразователя для дифференциального емкостного датчика с заземленным средним электродом.
| ГКН | – генератор квадратурных синусоидальных напряжений; |
| ПНТ | – преобразователь ток-напряжение; |
| ФЧВ | – фазочувствительный выпрямитель; |
| ФНЧ | – фильтр нижних частот; |
| ПНТ | – преобразователь напряжение-ток; |
| ФУН | – формирователь управляющих напряжений; |
|
| – электрическая емкость датчика, изменяющаяся под действием физической величины от до (дано по заданию);
|
|
| – сопротивление потерь в датчике (задан пересчитывается в );
|
|
| – напряжение смещения, согласует диапазоны изменения и выходного тока ;
|
|
| – унифицированный выходной сигнал в виде тока. |
Функциональная схема для дифференциального емкостного датчика с ратиометрическим выходным сигналом.
|
|
|
Ратиометрический выходной сигнал зависит от напряжения питания. Минимальная величина выходного сигнала составляет 10% от фактического напряжения питания. Максимальная величина составляет 90% фактического напряжения питания.
Индуктивные датчики. Принцип действия. Примеры использования. Измерительные преобразователи
Принцип действия индуктивных датчиков основан на изменении индуктивности L (коэффициента самоиндукции) или взаимоиндуктивности обмотки с сердечником вследствие изменения магнитного сопротивления Rμ магнитной цепи датчика, в которую входит сердечник. Индуктивные датчики относятся к классу параметрических. Измеряемое механическое перемещение на входе датчика вызывает изменение параметров магнитной и электрической цепей его, что в свою очередь вызывает изменение выходной величины - электрического тока I.
С помощью индуктивных датчиков можно:
--контролировать механические перемещения, механические силы, температуру, свойства магнитных материалов;
--определять наличие дефектов или нежелательность примесей в телах материалов;
|
|
|
--контролировать диаметр стальной проволоки, толщину немагнитных покрытий на стали, движение жидкости и газов в резервуарах и др.
Индуктивные датчики имеют ряд достоинств:
--простота и прочность конструкций, надежность в работе (отсутствие скользящих контактов);
-- возможность подключения к источникам промышленной частоты;
-- относительно большая величина мощности на выходе преобразователя (до нескольких десятков ватт), что дает возможность подключать контрольный прибор непосредственно к преобразователю;
-- значительная чувствительность и большой коэффициент усиления.
К недостаткам индуктивных преобразователей следует отнести влияние колебания частоты питающего напряжения на точность работы и возможность работы лишь на переменном токе. Индуктивные преобразователи используются на относительно низких частотах (до 3000–5000 Гц), так как на высоких частотах резко растут потери в стали на перемагничивание и вихревые токи.
Простейший индуктивный преобразователь
Сердечник 1 и якорь 2 образуют магнитопровод датчика. Переменный магнитный поток Ф проходит через них и через два воздушных зазора δв, входящих в магнитную цепь датчика. Якорь механически связывается с объектом, перемещение которого необходимо контролировать, и в процессе работы смещается относительно сердечника в направлениях, указанных стрелками. Преобразование механического перемещения в электрический сигнал состоит в том, что вследствие перемещения якоря и изменения величины воздушного зазора изменяются магнитное сопротивление магнитной цепи датчика и, следовательно, индуктивное и полное сопротивления обмотки. Соответственно изменится величина тока I, измеряемая прибором 4, одновременно являющимся нагрузкой данной схемы. В итоге приходим к выводу, что выходная величина ток I зависит от величины воздушного зазора δв, т. е.
|
|
|
I=f(δв).
Эта зависимость называется выходной характеристикой датчика.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 363; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!