34 Сурет. Уб-п типті буйкалы деңгей өлшеуіштің сұлбасы.

42 Билет

1.Белсенді кедергілі датчиктердің әрекеттебелсенді кедергілі датчиктердің әрекеттену принцптері

Белсенді кернеу датчиктерінің негізгі типтері потенциометриялық, көмірлі датчиктер, тензометрлер және кедергілі тер­мометрлер болады.Потенциометриялық датчиктер әншейінде ауысуды өлшеу үшін қолданылады. Олардың негізгі артықшылықтары: конструкциясының қарапайымдылығы мен сигналды күшейтуді талап етпей жұмыс істеу мүмкіндігі. Негізгі кемшіліктері қатарына сырғымалы электрлік түйісудің болуы, қозғалғыштың салыстырмалы үлкен ығысуы және осы ығысуға жету едәуір күш жұмсалуы қажеттігі жатады. Қозғалғыштың ығысуы кезінде, электр тізбегіндегі токты өзгертуші қарапайым реостат, оның сипаттамасының сызықсыздығына байланысты қолданбайды деуге болады. Әдетте кедергі потенциометр сұлбасы бойынша қосылады. Бұл жағдайда датчик сипаттамасы, потенциометр жұмысының режимін дұрыс таңдау есебінен сызықтыға жуықтап жасалына алады.

Көмірлі датчиктер негізінен үлкен күштер мен қысымдарды өлшеу үшін қолданылады. Қарапайым көмірлі датчиктің құрылысы 3, а суретте келтірілген, ал 3 б суретте оның статикалық сипаттамасы кескінделген. Көмірлі датчик графитті дискілерден жасалған бағаналардан тұрады, олардың ұштарына өлшенетін күшті қабылдайтын жанасу дискілері мен тірек құрылғы орналасқан. Мұндай бағананың кедергісі R графитовых дискілердің жеке кедергісінен R₀ және жанасудан туатын беттің өтпелі жанасу кедергілерінен тұрады.

Графитті дискілер бетінің тегіс болмауынан олар жеке нүктелерде жанасады. Егер көмірлі датчикті сығатын болсақ, онда графитті дискілердің жанасу ауданы ұлғаяды, ал өтпелі кедергі кемиді. Көмірлі датчиктің кедергісінің R, статикалық сипаттаманы көрсететін түскен күшке F тәуелділігі келесі теңдеумен анықталады:

R = 1/kF + R₀ (3)

мұндағы k – тұрақты коэффициент. Демек, көмірлі датчиктер сызықсыз буындарға жатады.

F

а б в

3 Сурет. Белсенді кернеу датчиктері және олардың сипаттамалары.

2. Сыйымдылықты датчиктер.

Сыйымдылықты датчиккәдімгі жалпақ немесе цилиндрлі конденсаторды бейнелейді, сыйымдылықтың өзгерісі бір пластинаның орын ауыстыруы немесе пластиналар арасынадағы е ортаның диэлектрлік өтімділігінің өзгерісі есебінен жүреді. Орын ауыстыру кезінде олардың арасындағы ара қашықтық д өзгереді немесе өзара жабатын аудандар S өзгереді.

Барлық сыйымдылықты датчиктер жоғары жиілікті ауыспалы токта жұмыс істейді және кернеудің қосымша күшейткіштерін қолдануды талап етеді, өйткені олардан алынатын сигнал өте аз шамада болады. Сезімталдықты арттыру үшін мұндай датчикте дифференциалды орындалады (5 а сурет), яғни екі қозғалыссыз 1 және 3, жәнеде бір 2 қозғалыстағы пластиналардан тұрады. Қозғалмалы пластинаның орын ауыстыруы кезінде сыйымдылықтар С₁₂ және С₂₃ өзгереді_.

Сыйымдылық күшейткіш коэффициентті k пластинаның қозғалысына тәуелді сызықты өзгереді. Сыйымдылықты датчиктер көпірлі сұлбаның иықтарына қосылады.

Пластиналардың өзгермелі ауданы болатын сыйымдылық датчигі (5, б сурет) бірқатар қозғалмайтын 5 және бірқатар қозғалатын 4 пластиналардан тұрады. Қозғалатын пластиналардың қозғалмайтындарға қатысты бұрылуы кезінде датчиктің активті ауданының шамасы өзгереді, бұл оның сыйымдылығының өзгерісіне әкеледі.

Сыйымдылық қозғалатын пластиналардың қозғалмайтындарға қатысты бұрылу бұрышының а сызықтық функциясы болады, бұл, сөзсіз, датчиктің үлкен артықшылығы болады. Екі қозғалыссыз және бір қозғалыстағы пластиналары бар дифференциалдық сыйымдылықты датчик үшінде шамалары бойынша бірдей және өзгеру белгілері бойынша әртүрлі сыйымдылықтар аламыз.

Өзгеретін диэлектриктік тұрақты орталы сыйымдылықты датчиктер электролиттердің концентрациясын немесе сұйық деңгейін өлшеу үшін қолданыла алады.

а б