61. 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.

62. 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.

63. 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.

64. 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.