ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова»
Факультет дизайна и компьютерных технологий
Кафедра компьютерных технологий
Лабораторная работа №6
Дисциплина: Технические средства защиты информации
Тема: датчики наведенного поля (индуктивные, распределенные, емкостные)
Выполнил: студент гр. ДиКТ21-08
Мартынов А.В.
Проверил: доцент
Михайлов А. Л.
Чебоксары – 2012
Тема: датчики наведенного поля
Цель работы: изучить работу датчиков наведенного поля.
Задание на лабораторную работу:
Изучить основы и принципы действиядатчиков наведенного поля.
Познакомиться с различными типами этих устройств, привести их характеристики, схемы конструкции, и схемы электрического подключения.
Доработать вопросы интерфейсов питания, управления, особенностей функционирования.
Рассмотреть возможность подключения этих устройств в компьютерную сеть.
Анализ и выводы.
Индуктивный датчик
Индуктивный датчик— бесконтактный датчик предназначенный для контроля положения объектов из металла (к другим материалам не чувствителен).
Индуктивные датчики широко используются для решения задач АСУ ТП. Выполняются с нормально разомкнутым или нормально замкнутым контактом.
Принцип действия основан на изменении параметров магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивностивнутри датчика.
Принцип действия
Принцип действия бесконтактного конечного выключателя (ВК) основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в активную зону датчика металлического, магнитного, ферро-магнитного или аморфного материала определенных размеров.
При подаче питания на конечный выключатель в области его чувствительной поверхности образуется изменяющееся магнитное поле, наводящее во внесенном в зону материале вихревые токи, которые приводят к изменению амплитуды колебаний генератора.
В результате вырабатывается аналоговый выходной сигнал, величина которого изменяется от расстояния между датчиком и контролируемым предметом. Триггер преобразует аналоговый сигнал в логический, устанавливая уровень переключения и величину гистерезиса.
Структура
Индуктивные бесконтактные выключатели Компании «ТЕКО» состоят из следующих основных узлов: Рис.1
Основные oпределения
Активная зона
Активная зона бесконтактного индуктивного выключателя — та область перед его чувствительной поверхностью, где более всего сконцентрировано магнитное поле чувствительного элемента датчика. Диаметр этой поверхности приблизительно равен диаметру датчика.
Номинальное расстояние переключения
Номинальное расстояние переключения — теоретическая величина, не учитывающая разброс производственных параметров датчика, изменения температуры и напряжения питания.
Рабочий зазор
Рабочий зазор — это любое расстояние, обеспечивающее надежную работу бесконтактного выключателя в допустимых пределах температуры и напряжения.
Поправочный коэффициент рабочего зазора
Поправочный коэффициент дает возможность определить рабочий зазор, который зависит от металла, из которого изготовлен объект воздействия.
|
Материал |
Коэффициент |
|
Сталь40 |
1,00 |
|
Чугун |
0,93…1,05 |
|
Нержавеющая сталь |
0,60…1,00 |
|
Алюминий |
0,30…0,45 |
|
Латунь |
0,35…0,50 |
|
Медь |
0,25…0,45 |
Датчик дуговой защиты
Датчик дуговой защиты— этодатчик, способный регистрировать возникновениеэлектрической дуги. Используется в распределительных устройствах для предотвращения губительных последствий электрического разряда.
Способы регистрации электрической дуги
Существует несколько способов регистрации электрической дуги, основанных на следующих принципах:
Регистрация светового излучения, вызванного появлением электрической дуги;
Изменение параметров электрической цепи (при возникновении дуги меняются значения таких величин как напряжение, сопротивление и ток);
Повышение температуры или давления внутри отсека распределительного устройства.
Оптические датчики дуговой защиты
Первый из перечисленных способов регистрации дуги, а именно - регистрация светового излучения электрической дуги, является наиболее распространенным из-за своей простоты. Существуют два вида оптических датчиков дуговой защиты: полупроводниковые фотодатчики и волоконно-оптические датчики.
Оптические датчики дуги, регистрирующие световое излучение, делятся по принципу работы на регистрирующие излучение боковой (распределенные датчики) или торцевой поверхностью. Применение распределенного оптического датчика позволяет одним отрезком оптического кабеля охватить одновременно несколько контролируемых точек. Использование датчиков, улавливающих излучение торцевой поверхностью, позволяет точно выделить участки возникновения дуги.
Волоконно-оптическая регистрация имеет преимущества над остальными способами электро-дуговой защиты:
гибкость и легкость монтажа;
высокое быстродействие;
нечувствительность к электромагнитным помехам;
отсутствие питания датчика;
материал волоконно-оптического кабеля является диэлектриком;
низкая стоимость датчика.