7.2 Схемы включения
Основными дифференциальными схемами включения индуктивных преобразователей являются мостовые схемы (рис. 3), где в общем случае
Z1 = Rnp +L1 и Z2 = Rпp + L2 -полные сопротивления секций дифференциальных индуктивных преобразователей. Сопротивления других плеч могут быть как активными, так и реактивными. В качестве этих плеч могут служить секции двухобмоточного дросселя (рис. 3, в) или трансформатора с двухсекционной первичной обмоткой (рис. 3, г)
Источник питания U и нагрузка RH могут меняться местами (рис. 3, а и б), при этом чувствительность моста также изменяется. Мосты обычно проектируют так, что напряжение на измерительной диагонали отсутствует, если на дифференциальный преобразователь не воздействует входная величина и его якорь находится в среднем положении.
7.3 Цифроаналоговые преобразователи
ЦАП служит для преобразования цифровой информации в аналоговую форму, т.е. выходной сигнал ЦАП в общепринятых единицах измерения тока или напряжения (мВ, В, мА) соответствует численному значению входной кодовой комбинации.
7.4 Цап с токозадающими резисторами.
Наиболее просто реализуются ЦАП с токозадающими резисторами, номинал которых пропорционален разрядным током. Схема четырехразрядного ЦАП, использующего схему суммирования токов на ОУ представлена на рис. 4. При реализации ЦАП большие трудности вызывает подгонка высокоточных резисторов с сопротивлениями, отличающимися по номиналам друг от друга на несколько порядков. Поэтому, в интегральном исполнении чаще применяются резистивная матрица R-2R.
Сопротивление резистора в цепи ключа, управляемого старшим разрядом двоичного кода, должно быть в два раза больше сопротивления резистора обратной связи RoC. Сопротивление каждого последующего резистора младшего разряда в два раза больше, чем сопротивление соседнего старшего разряда. Отсюда следует, что с увеличением количества разрядов цифровых входов ЦАП резко увеличивается соотношение сопротивлений резисторов нулевого и самого старшего разрядов (R0=2nRn):
Увеличение Т может привести к чрезмерному увеличению сопротивления резистора младшего разряда или же к сильному уменьшению номинала резистора самого старшего разряда. Поэтому ЦАП с резистивной матрицей R-2nR применяется при небольшом количестве разрядов (при п<8). Поэтому, в ЦАП в основном применяются резистивные матрицы R-2R.
7.5 Цап с матрицей r-2r
Функциональная схема ЦАП с матрицей R-2R показана на рис.5
Чтобы выполнить условие формирования выходного напряжения в соответствии с двоичным кодом входного числа, необходимо получить равенство ROC=R, тогда
Достоинством этой схемы являются то, что в ней применяются резисторы только двух номиналов, при этом абсолютная погрешность не имеет значения. Существенным является относительный разброс параметров элементов, который легко исключается, если резисторы устанавливаются в одном техническом цеху.
8 Контактные датчики, конструкции, схемы включения в системы безопасности.
Наиболее распространенным контактным датчиком является герконовый датчик.
Геркон [от ГЕРметизированный и КОНтакт], герметизированный переключатель с пружинными контактами из ферромагнитного материала, соприкасающимися под действием магнитного поля. Различают Геркон, работающие на замыкание, переключение и размыкание электрической цепи (рис 1.).
Типы герконов: а — на замыкание; б — на переключение; в — на замыкание в поляризованном реле (1 — постоянный магнит для удержания контакта в замкнутом состоянии; 2 — обмотка электромагнита для размыкания контакта; 3 — обмотка электромагнита для замыкания контакта).
Внутри баллона, диаметр которого не превышает 6,25 мм и длина 50 мм, создаётся вакуум или газовая среда (азот, аргон, водород) различного давления. При определённой напряжённости магнитного поля электромагнита или постоянного магнита свободные концы пружины (чаще из пермаллоевой проволоки), находящиеся на расстоянии нескольких десятых или сотых миллиметра, притягиваются друг к другу и замыкают контакт. При уменьшении напряжённости пружины упругой силой возвращаются в исходное положение, и контакт размыкается. Максимальная мощность, переключаемая контактами Геркон, 4—60 вм У переключающих электрические цепи Геркон сопротивление контакта в замкнутом состоянии 0,02—0,2 ом, в разомкнутом — 109—1015ом. Большинство Герконов с газовым наполнением имеет пробивное напряжение 200—500 в. Повышением давления газа до нескольких десятых Мн/м2 (несколько атмосфер) или понижением его до 132.(10—4— 10—6) н/м2 (10— 4—10—6 мм pm. ст.) оно увеличивается до 800 в. У вакуумных Герконов пробивное напряжение достигает 5000 в. Геркон выдерживает 108—109 срабатываний. Время срабатывания Геркона (0,5—2 мсек) и отпускания (0,1—0,7 мсек) намного меньше, чем у якорных электромагнитных реле.
Особенностями Геркон являются простота конструкции, надёжность в работе, отсутствие регулировок, работа в любом положении в интервале температур от —100 до 200°С, возможность автоматизации изготовления. Геркон применяют в телефонии (реле, коммутаторы и др.) в системах охранной и пожарной сигнализации, в вычислительной технике (логические, суммирующие, кодирующие элементы и др.) и т.д. Достоинства и простота конструкции герконов, способность управляться внешним магнитным полем (созданным электрическим током или постоянным магнитом) позволяют применять их в качестве контактных пар всевозможных реле, выключателей, тумблеров, кнопок, датчиков положения, скорости и ускорения, индикаторов перемещения и распределения сигналов, преобразователей неэлектрических величин в электрические аналоги и т.п. в различных отраслях народного хозяйства и спецтехники.