2. Пояснения к работе

2.1 Краткие теоретические сведения:

_{1. Угловая частота переменного тока определяется по формуле:}

ω 2f , (1 /сек ) ⁽²⁾

где f – частота.

2. Индуктивность датчика:

L=U~/ (I~ ω) , (Гн)(3)

где U~ – переменное напряжение;

I~ – переменныйток;

ω – угловая частота.

3. Число витков:

, (витков) (4)

где S_м – площадь поперечного сечения магнитопровода, (м²);

_в – длина воздушного зазора, (м).

4. Диаметр провода:

(мм)⁽⁵⁾

где ∆_доп– допустимая плотность тока, (А/мм).

2.2 Пример расчета

Исходные данные:

S_м = 200 мм² = 210^-4 м²_, _в = 2 мм = 210^-3 м, I = 10 мA =0,01 А,

_доп = 3 А/мм, U = 220B, f = 400 Гц

Решение:

^1. ω 2 3,14 400 2512 , (1 /сек. )

^2. L 220 /(0,01 2512) 8,75 , (Гн )

3. _{, (витков)}

^4., (мм)

3 Задание:

3.1 Определить параметры обмотки датчика. Исходные данные для расчета взять из таблицы 1, согласно варианту.

Таблица 1

№ варианта	Sм, (мм 2)	в, (мм)	I~, (мA)	доп , (А/мм)	U~, (B)	f , (Гц)
1	500	3	10	4	220	400
2	300	3	10	3,5	220	400
3	400	3	20	3,5	220	400
4	550	9	15	3,5	220	400
5	550	7	25	4	220	400

3.2. Произвести расчет

1 ω =_________________________________________________________________

____________________________________________________________________

2 L =_________________________________________________________________

____________________________________________________________________

3 n =_________________________________________________________________

____________________________________________________________________

4 d=__________________________________________________________________

____________________________________________________________________

3.3 Результаты расчета свести в таблицу 2

Таблица 2

ω, (1/сек.)	L, (Гн)	n, (витков)	d, (мм)

4. Контрольные вопросы к практической работе №2

1. К какому типу относится индуктивный датчик?

2. Принцип действия индуктивных датчиков.

3. Объясните цепь преобразований в индуктивном датчике.

4. Укажите достоинства и недостатки индуктивных датчиков.

Список литературы

1. Лихачев А.В. Конспект лекций. Автоматика. СПГАУ, СПБ, 2013 г. (Лекция №5).

Практическая работа №3

Определение основных параметровпьезоэлектрического и емкостного датчиков.

1 Цель работы

1.1 Научиться рассчитывать параметры пьезоэлектрического датчика (ПЭД).

1.2 Научиться рассчитывать параметры емкостного датчика.

Задача №1. Рассчитать параметры пьезоэлектрического датчика.

2 Пояснения к работе.

2.1 Краткие теоретические сведения:

Пьезоэлектрические датчики относятся к датчикам генераторного типа, в которых входной величиной является сила, а выходной – количество электричества. Работа пьезоэлектрического датчика основана на пьезоэффекте, сущность которого заключается в том, что на гранях некоторых кристаллов_{при их сжатии или растяжении появляются электрические заряды.}

1) Величина заряда:

q_x = K_o·Fx, (Кл) (1)

где К_о – пьезоэлектрическая постоянная(модуль), (Кл/Н);

F_x – усилие, направленное вдоль электрическойоси.

2) Емкость одной пластины:

, (пФ) (2)

где С_о – емкость одной пластины;

Sx = hb – площадь грани, перпендикулярной к оси X;

ε_r – относительная диэлектрическая проницаемость;

D – диаметр пластины (диска), (м²);

^{a и b} – ^{стороны пластины (прямоугольника)}, (м)^;

d – толщина пластины, (м).

^{3) Напряжение между обкладками:}

, (В) (3)

где С_вх – емкость измеряемой цепи, (пФ);

n– количество пластин.

4) Чувствительность датчика:

К_{д =}U /F_x, (В/Н) (4)

^{где К}_д ^{– чувствительность датчика.}