У12 Резисторный датчик
Резисторный датчик - преобразователь в качестве чувствительного элемента имеет резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры (терморезистор), интенсивности освещения (фоторезистор) и других внешних факторов.
Электрическая схема резисторного датчика представлена на рис.3:
Рис.3. Резисторный датчик
На рисунке обозначены:
U- напряжение на входе датчика (В)
I - сила тока в цепи датчика (А)
Rд - сопротивление датчика(Ом)
Rр - сопротивление регулировочное (Ом)
Резистор Rд помещают в рабочую зону, в которой необходимо контролировать температуру.
Резистор Rp необходим для регулировки тока в цепи датчика.
Сила тока в цепи датчика определяется формулой:
У 13 Контрольная работа № 2 у 14 Емкостный датчик
Емкостный датчик представляет собой устройство, чувствительным элементом которого является электрический конденсатор.
Сила тока в цепи датчика определяется формулой:
Где: хc - емкостное сопротивление датчика
U - напряжение на входе датчика
I - сила тока в цепи датчика
Емкостное сопротивление зависит от частоты тока и емкости конденсатора:
Где: f = 50 Гц - промышленная частота тока
π = 3,14
С - емкость конденсатора датчика ( Ф )
тогда:
т.е сила тока в цепи датчика (при неизменном значении напряжения ) зависит только от величины емкости конденсатора.
Электрический конденсатор представляет устройство, состоящее из двух параллельных металлических пластин разделенных диэлектриком.
Емкость конденсатора определяется формулой:
Где: εо = 8,85 ·10-12 Ф/м - электрическая постоянная
ε - относительная диэлектрическая проницаемость
S (м2) - площадь пластин конденсатора
d (м) - расстояние между пластинами
Относительная диэлектрическая проницаемость показывает какое вещество находится между пластинами конденсатора. Меняя вещества между пластинами можно изменять емкость конденсатора и контролировать
этот процесс по изменению тока в цепи емкостного датчика.
Точно также при изменении площади пластин S и расстояния между ними d изменяется емкость конденсатора С и соответственно в цепи емкостного датчика.
Конструкция плоского конденсатора и емкостных датчиков представлены на рис 4.
Емкостные датчики используются для измерения уровня и определения свойств жидкости, измерения угла поворота и расстояния перемещения объекта регулирования.
Рис.4 а. Электрический конденсатор
Рис.4б. Емкостный датчик с изменяемым диэлектриком
Рис.4в. Емкостный датчик с изменяемой площадью пластин
Рис.4г. Емкостный датчик с изменяемым расстоянием между пластинами.
У 15 Индуктивный датчик
Основной частью чувствительного элемента индуктивного датчика является магнитопровод с установленной на него катушкой. Магнитопровод имеет подвижный якорь, перемещение которого изменяет индуктивное сопротивление датчика и, соответственно, силу тока в его цепи.
Сила тока в цепи индуктивного датчика определяется формулой:
Где: I (A) - сила тока в цепи датчика
U(В) - напряжение на входе датчика
хL( Oм) - индуктивное сопротивление
Индуктивное сопротивление зависит от частоты тока и индуктивности катушки
Где: f = 50 Гц - промышленная частота тока
L (Гн) - индуктивность катушки
тогда:
Таким образом изменение индуктивности катушки приводит к изменению силы тока в цепи индуктивного датчика.
Устройство индуктивного датчика представлено на рис 5.
Индуктивные датчики используются для измерений небольших перемещений (неровностей на поверхностях обработки)
Рис.5. Индуктивный датчик