И
сследование
характеристик потенциометрического
датчика
Министерство образования и науки Российской Федерации Саратовский государственный технический университет имени Ю.А. Гагарина |
|||
|
|
||
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА
|
|||
|
|
||
|
Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине “Приводы роботов” для студентов специальности 220402.65 |
|
|
|
|
||
|
Одобрено редакционно-издательским советом Саратовского государственного технического университета |
||
|
|
||
Саратов 2012 |
|||
СОДЕРЖАНИЕ
Цель работы 3
1. Теоретические сведения 3
2. Описание лабораторного стенда 4
3. Задание 6
4. Требования безопасности труда 7
5. Содержание отчета 7
6. Время на выполнение задания 7
7. Рекомендуемая литература 8
Цель работы
Ознакомление с принципом работы и конструкцией потенциометрического датчика угла. Расчетное и экспериментальное исследование характеристик потенциометрического датчика угла, а так же исследование влияния входного сопротивления измерительного узла на характеристики датчика.
1. Теоретические сведения
Потенциометрический датчик представляет
собой резистор постоянного сопротивления
Rn,
по которому перемещается скользящий
электрический контакт. Этот контакт
механически соединяется с деталью,
перемещения которой он должен передавать;
скользящий контакт потенциометра
электрически изолируется от контролируемой
детали.
Величина сопротивления R между скользящим контактом и одним из концов резистора является функцией, с одной стороны, положения скользящего контакта и, следовательно, подвижной детали, положение которой измеряется, и, с другой стороны, конструкции резистора. Если резистор имеет однородную конструкцию, то потенциометр линеен, так как существует соотношение прямой пропорциональности между величиной R и положением скользящего контакта.
В зависимости от формы данного резистора и, следовательно, от траектории перемещения скользящего контакта, различают:
потенциометр линейного перемещения
,
потенциометр углового перемещения
.
Резистор образован либо намотанной проволокой, либо проводящей полоской.
Проволока должна обладать малым температурным коэффициентом сопротивления и малой термо-э.д.с., стабильностью кристаллического строения и коррозионной стойкостью. Обычно для изготовления такой проволоки применяются сплавы типа Ni-Gr, NiCu, Ni-Cr-Fr, Ag-Pb. Проволока, наматывается на изолирующий стержень и изолируется эмалью или поверхностным окислом; она открыта в той части, которая соприкасается со скользящим контактом.
Проводящие полосы, выполненные на пластиковой основе, покрываются проводящим порошком углерода или металла.
Скользящий контакт должен обеспечивать хорошее электрическое соединение, что требует отсутствия термо-э.д.с., а также малого и стабильного сопротивления контакта в процессе эксплуатации и в условиях вибрации или при повышенных скоростях перемещения контакта.
Переходное сопротивление контакта зависит от давления на скользящий контакт, а также от характера и состояния его поверхности. Оно существенно больше для потенциометров с проводящей полосой и может достигать нескольких процентов сопротивления полосы. Кроме того, случайные изменения этого сопротивления во время перемещения является источником шума. Это один из недостатков полосковых потенциометров.
Полосковые потенциометры обеспечивают лучшее разрешение, оно ограничено зернистой структурой проводящих полос.
В случаи проволочного потенциометра,
состоявшего из
витков, скользящий контакт может занимать
электрически различных положений:
положений, в которых контакт находится
на одном витке, и
положений, в которых контакт находится
на двух витках.
Измеряемое напряжение изменяется дискретным образом при каждом переходе скользящего контакта с одного положения на другое.