Резистивни изместване преобразуватели - studopediya
Резистивни изместване преобразувател е променлива, като правило, устойчивост тел, двигателят е кинематично свързан с входния източник [12] - ъгловото или линеен обем.
По конструктивно изпълнение труп разграничи плоски и цилиндрични съпротивителни датчици с праволинейно движение на подвижния контакт, както и с ъгловото изместване на двигателя (пръстен и спирала).
Резистивни Датчици (фиг. 2.9) в зависимост от Rd преобразувател превключване верига и измерване верига на товара RL разделена на потенциометрични преобразуватели и реостат. Потенциометрично сензор е включен чрез делител на напрежение схема (фиг. 2.9, а). Конвертор реостат последователно с измерване натоварване верига (фиг. 2.9, б).
и б
Фиг. 2.9. Потенциометрично (а) и реостат (б)
включващи резистивен датчикът
Потенциометрично превключвател резистивен датчик е най-предпочитан, когато съотношението RL >> Rd. реостат ключ изисква пропорционалност Rd и Rd. както и стойността на константата RL.
Фиг. 2.10 резистивен устройство е показано ъглово отместване преобразувател. На рамата 1 от изолационен материал се навива с еднакво разстояние .Izolyatsiya тел 2 на горната страна на рамката на тел се почиства, и четка слайди метална тел 3 .Dobavochnaya четка 5 слайдове на колектор 4 .Obe пръстен четка изолирани от задвижващата ролка 6.
Рамката е направена от диелектричен материал (печатни платки и др ебонит.) Или метал (окислява алуминий). За използване на фина жица намотка на константан, Манганови, нихром, и благородни метали на основата на платина сплави, сребро и др. Жицата на сензора може да бъде покрита или емайлирана или оксид слой, изолационните съседни намотки един от друг. диаметър тел е избран в диапазона 0.03 - 0.1 mm за точност преобразуватели и 0.3 - 0.4 mm - за по-ниски сензори клас на точност. Подвижния контакт (двигател, четка) се извършва два или три проводника от платина-иридий сплав или платина с берилий, или под формата на многослойна четка сребро или фосфорен бронз.
Помислете за работата на сензора в режим на празен ход, когато товарното съпротивление. На практика режим близо до празен ход, се осъществява, например, когато се прилага сензор изходното напрежение на усилвателя с много високо входно съпротивление (например на операционен усилвател). Изходното напрежение на сензора в режим на празен ход
където Rd - общо съпротивление на сензора, Rx а - вкарване резистентност част на потенциометъра.
Ако LX - дължината на потенциометъра навиване на телта при постоянна устойчивост на единица дължина и равномерно навиване
Следователно, на празен ход на изходното напрежение на датчика е свързан с вход движи LX линейна зависимост на
където коефициент предаване
Смятан сензор може да измерва движението на само един знак и е един цокъл. За да се изгради сензор реагира на движение на вход характер, трябва да има съпротивление с кран от междинна (обикновено в средата) от точката на ликвидация. Управление такъв сензор е показано на фиг. 2.11. Ако движението на двигателя, измерена от средата на намотката, статичната характеристика на сензора при допускания за ще продължи да бъде направена по-горе, се определя от (2.16), просто извън LX промени ще бъдат различни:
Фиг. 2.10. Дизайнът на резистивен изместване преобразувател
Фиг. 2.11. Изчислено един изстрел сензор верига потенциометрично
При смяна на знака на входния изместване сензор изходното напрежение променя обратен знак, така сензор, разположен върху веригата, показана на фиг. 2.12, както добре. Това е двутактов. съотношение сензор предаване се определя чрез експресия (2.17).
Фиг. 2.12. Най-простият двутактов потенциометричен датчик:
и - електрическа схема; б - статичен характеристика на празен ход
Уравнения (2.16) и (2.17) са валидни и в случаите, когато сензорът се захранва от източник на променлив ток, ако под Upow Uout и да разберат оперативни напрежения.
Едно от основните изисквания за потенциометрични сензорите е линеен статичен характеристика Uout = U (LX). Статично характеристика на действителния сензорът е нелинейна, и експресията (2.16) описва само приблизително. Основните причини, които нарушават линейността на статични характеристики потенциометричните сензори са: въздействие натоварване псевдоними грешка (interturn вина, квантуване грешка) и инструментална грешка.
Заредете ефект - една от основните причини за отклонение ( "провисване") на неподвижния характеристика на сензора от линейност (Фигура 2.13.). Аналитичният експресията на статично натоварване harakteristikipri свързан RL е както следва:
Но празен ход статични характерни реални сензори не е линейна, поради наличието на грешки с псевдоними и инструментални грешки. Aliasing грешка, причинена от факта, че при преместването на подвижния контакт тя последователно преминава от една намотка своя страна в друга. Тъй като съпротивлението намотка (w - броят на завъртанията на сензора намотка) има ограничен стойност, в резултат на сензор изходното напрежение, докато плъзгане на стъпаловидни промени на кривата, показана на Фиг. 2.14. При преминаване на подвижния контакт, за да включите изход намотка напрежение от промените в сензорни рязко със сумата от спад на напрежението в един ред. Максималното отклонение на напрежението на датчика от линейността поради преливането на присъствие
Защото индуктивни и капацитивни датчици импеданс резистивен изместване са много малки и не могат да отчитат честотата за доставка на променливо напрежение от няколко десетки килохерца. Ето защо, когато се обмисля съпротивителни датчици, като автоматична система за връзка трябва да вземе предвид и товарното съпротивление на измервателната (усилвателна) верига. Когато сензор за товара е активен свободен ход елемент. Когато активният-реактивен инерцията на товара устройството започва да се появят.
Фиг. 2.13. Ефектът от "увисване" статичните характеристики, когато намаляване на съпротивление
Фиг. 2.14. Статични характеристики на потенциометрично сензор с грешката на псевдонимите
Предимствата резистивен сензори за движение трябва да включват малки размери и тегло, сравнителна лекота на дизайн и възможност за производството на електрическа енергия, както постояннотокови. Основният недостатък на тези сензори е ниско тяхната надеждност, поради наличието на плъзгащи изместване на контактната сила и ограничена способност.