Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Автоматика.docx
Скачиваний:
30
Добавлен:
07.05.2019
Размер:
1.14 Mб
Скачать

Датчики

  1. Минимальный порог чувствительности.

  2. Минимальным весом и габаритами подвижных частей.

  3. Максимальной мощностью сигнала, снимаемого с датчика.

  4. Выходным напряжением не содержащим помех.

  5. Надежной работой, как в нормальных атмосферных условиях, так и при повышенной (пониженной) температуре и влажности окружающего воздуха.

  6. Надежной работой при механических воздействиях (тряска, вибрация и тп.)

Параметрические датчики

  1. Резисторные датчики.

Принцип действия резисторных датчиков основан, на изменении их активного сопротивления при изменении длины, площади сечения или удельного сопротивления резистора. Используется так же зависимость величины активного сопротивления, отконтактного давления и освещенности фотоэлементов. Резисторные датчики делят на:

    1. Реостатные (потенциометрические)

    2. Тензорезисторные

    3. Терморезисторные

    4. Фоторезисторные

    5. Контактные

Контактные датчики них измеряемому механическому перемещению соответствует замкнутое или разомкнутое состояние контактов, управляющих электрической цепью.

Э ти датчики широко применяются в системах автоматического контроля (системах автоматической сигнализации). Контактные датчики работают на постоянном и на переменном токе. Чувствительность определяется наибольшим расстоянием между контактами, а так же материалом и размерами контактных пружин. Надежность и точность работы датчика зависит от материала и качества изготовления контактов. Чем меньше мощность разрываемая контактами датчика, тем меньше происходит обгорание контактов и тем выше точность работы датчика. Материал для контактов подбирают, учитывая условия работы датчика (напряжение подаваемое на контакты, контактное давление). В качестве материала для контактов применяют: серебро, вольфрам, золото, платину. Недостатки контактных датчиков: сложность осуществления непрерывного контроля и ограниченный срок службы контактной системы. Достоинства: простота. Все контактные датчики являются датчиками дискретного действия.

Угольные датчики

Н а рисунке показаны графики изменения сопротивления и выходного тока датчика, в зависимости от усилия сжатия F. Зависимость R(F) имеет нелинейный характер. Достоинства угольных датчиков: простота, небольшая масса стоимость, могут работать на постоянном и на переменном токе и позволяют управлять большими токами. Недостатки: нелинейность статической характеристики, нестабильность величины сопротивления, зависимость сопротивления столбика и его линейных размеров от его линейных размерах, невысокая точность – 5-10%

Реостатные (потенциометрические) датчики

Входной величиной датчика является перемещение контакта (движка), а выходной – изменение его сопротивления. Датчик содержит каркас, прямоугольной или кольцевой формы, на который намотана в один ряд тонкая проволока, по виткам намотки скользит движок, который механически связывается с объектом перемещение которого нужно измерить. От концов намотки и от движка делают электрические выводы, с помощью которых датчик включают. При перемещении движка потенциометра от одного вывода к другому сопротивление между выводами ползунка и контакта увеличивается от 0 до R, а между ползунком и другим выводом – уменьшается от R до 0, где R сопротивление проволоки, намотанной на каркас. Сопротивление между движком и одним из выводов намотки называют выходным сопротивлением датчика. При перемещении движка в пределах одного витка сопротивление выхода не изменяется, то есть существуют зоны нечувствительности, а при переходе движка с одного витка на другой сопротивление выхода изменяется скачком. Для уменьшения скачков и зон нечувствительности при намотке используют тонкий провод диаметром 0,03-0,05 мм. Чтобы выходное сопротивление изменялось как можно меньше доля намотки применяют провод с малым температурным коэффициентом сопротивления (нихром, константан, манангин). Наиболее часто применяют линейные потенциометры у которых сечение каркаса по всей длине одинаково, а намотка равномерная. За счет этого выходное сопротивление датчика линейно зависит от перемещения ползунка. Rвых = С*L. Где С – коэффициент пропорциональности. Для питания потенциометрических датчиков используется напряжение постоянного или переменного тока, низкой частоты. Питающее напряжение подводится к выводам намотки, для линейного потенциометра выходное напряжение равно:

Достоинства: высокая точность преобразования, простота конструкции, возможность питания постоянным и переменным током, без инерционность.

Потенциометры используемые в устройствах автоматики должны обладать следующими свойствами:

  1. Малой ступенчатостью

  2. Малой зависимостью изменения сопротивления от условий работы

  3. Небольшим переходным сопротивлением в месте контакта

  4. Устойчивостью контактов против коррозии

  5. Устойчивостью к износу

Основной недостаток таких датчиков – наличие скользящего контакта, что ограничивает его срок службы.