1.1. Теоретические сведения

Основные теоретические сведения о типах параметрических датчиков, их структурных схемах, конструктивном исполнении, возможностях и основных характеристиках изложены в разделе "Датчики систем электроавтоматики" (часть 1 методических указаний).

В теоретической части лабораторной работы должны быть отражены следующие вопросы:

- определение понятия “датчик”;

- структурные схемы датчиков;

- основные характеристики датчиков систем электроавтоматики;

- требования, предъявляемые к датчикам;

- основные типы емкостных датчиков и их основные характеристики;

- датчики параметрические и генераторные;

- основные типы индуктивных датчиков и их характеристики;

- основные типы проволочных потенциометрических датчиков, схемы их включения и статические характеристики.

1.2. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из двух автономных блоков:

- блока с нереверсивной схемой включения проволочного потенциометрического датчика. Схема включения представлена на рис. 1.2 (часть 1 методических указаний);

- блока с реверсивной схемой включения проволочного потенциометрического датчика. Схема включения представлена на рис. 1.3 (часть 1 методических указаний).

Питание обеих схем производится пульсирующим током, полученным пропусканием сетевого переменного тока через понижающий трансформатор и мостовую диодную схему двухполупериодного выпрямления. Предусмотрена также возможность запитывания схемы от блока питания УПЦ – 2. Напряжение подаваемое на вход схем – 60…70 В.

Для измерения рабочих напряжений и токов при выполнении лабораторной работы применяются приборы магнитноэлектрической группы, входящие в комплект установки. Для более точных замеров предусмотрено использование цифрового вольтметра типа В7 – 22А.

В качестве нагрузочных сопротивлений (R_н) в схемах используются непроволочные переменные сопротивления типа СП – 1 с R_max = 1 кОм (N = 0,5 Вт) и с R_max = 10 кОм (N = 1 Вт). Основными конструктивными элементами потенциометрических датчиков являются усовершенствованные переменные плоские проволочные сопротивления типов:

- ПЭВ – 100 (R_max = 120 Ом) для нереверсивной (однотактной) схемы;

- ПЭВ – 50 (R_max = 62 Ом) для реверсивной (двухтактной) схемы.

В двухтактном потенциометрическом датчике используются схема, состоящая из двух последовательно соединенных сопротивлений ПЭВ – 50, в котором выход первого сопротивления соединяется со входом второго и в этом соединении устанавливается "нулевой" провод.

1.3. Порядок выполнения работы

Лабораторная работа выполняется в два этапа, на каждом из которых для соответствующей схемы включения потенциометрического датчика снимается семейство характеристик U_вых = f(Х_вх при R_н = const), где Х_вх – величина перемещения ползунка реостата, в мм.

1.3.1. Получение семейства статических характеристик однотактного (нереверсивного) потенциометрического датчика

1. Ознакомиться с устройством лабораторной установки, и типом измерительных приборов, способом подачи рабочего напряжения на схему.

2. С начала проведения испытаний выбираются:

- шаг изменения величины нагрузочного сопротивления ?R_н. Рекомендуется брать ?R_н = 0,2 кОм;

- шаг перемещения ползунка потенциометра – ?Х_вх. Рекомендуется брать ?Х_вх = 10…20 мм, учитывая, что количество точек на каждой кривой семейства статических характеристик не должно быть меньше 5.

3. Составляется заготовка рабочей таблицы в следующей форме:

4. Установить рабочее значение R_н = 0,2 кОм, включить блок и снять семейство значений U_вых при Х_вх = 0, изменяя R_н в заданных пределах. Полученные результаты занести в рабочую таблицу.

5. Установить регулировочную ручку нагрузочного сопротивления в первое рабочее положение (R_н = 0,2 кОм) и выключить блок.

6. Ослабить крепежный болт ползунка реостата. Передвинуть ползунок на величину выбранного шага и закрепить его в новом положении крепежным болтом.

7. Включить блок и провести испытание согласно п. 4 при новом положении ползунка. Полученные данные занести в рабочую таблицу.

8. Продолжить испытания с пошаговым перемещением ползунка, выполняя при этом п.п. 5,6,7 данной работы. По окончании испытаний вернуть схему в исходное состояние.

9. По полученным экспериментальным данным построить семейство статических характеристик датчика: U_вых = f(Х_вх при R_н = const). В зависимости от увеличения R_н оценить изменение формы кривых семейства, их линейность. Определить (R_н/R₀)_min, при котором соответствующая R_н зависимость U_вых = f(Х_вх) мало отличается от линейной (R₀ = 120 Ом).