Устройство омических датчиков

Регулируемое омическое сопротивление можно рассмат­ривать как датчик перемещения.

Омические сигнализаторы уровня

Омические сигнализаторы уровня: а – одного уровня; б – двух уровней; 1 – электрод; 2 – электромагнитное реле; 3 – источник питания

Таким датчиком может быть реостат.

Действительно, при перемещении ползунка реостата изменяется его сопротивление.

Здесь перемещение ползунка яв­ляется входной величиной, а величина включенного в цепь омичес­кого сопротивления реостата — выходной величиной. В датчиках реостатного типа, кроме того, между перемещением движка и из­менением сопротивления должна быть определенная однозначная зависимость.

Рисунок 1. Варианты конструктивного выполнения реостатных датчиков

Рисунок 1. Варианты конструктивного выполнения реостатных датчиков.

Основными элементами реостатного датчика (рис. 1а) яв­ляются: 1 — каркас; 2 — нанесенное на него сопротивление в виде намотки из проволоки, полупроводника или какого-либо другого проводящего материала; 3 — подвижная щетка, скользя­щая по поверхности сопротивления или по ряду соединенных с ним контактов.

На рис. 1 показаны омические датчики 2-х типов: а) с бес­ступенчатой многооборотной намоткой; б) с секционированной намоткой.

В датчиках с секционированным сопротивлением при переме­щении щетки происходит ступенчатое изменение сопротивления, в то время как в датчике с бесступенчатой намоткой сравнительно плавное.

Преимуществом датчиков с секционированным сопротивлением является возможность управлять большими токами. Это обеспечи­вается тем, что работа контактов таких датчиков благодаря наличию шунтирующих сопротивлений происходит в наиболее благо­приятном режиме.

Характеристика линейного реостатного датчика имеет вид

  • Rx = (R : L)x,    где;
  • Rx— сопротивление, включенное в цепь (ом);
  • L — полная длина намотки (см);
  • R— полное сопротивление намотки (ом);
  • х — перемещение щетки (см).
Рисунок 2. Схема включения потенциометрического датчика

Рисунок 2. Схема включения потенциометрического датчика.

Если реостатный датчик включен по схеме потенциометра, то он носит название потенциометрического датчика. На рис. 2 показана схема включения такого датчика. Здесь величина напря­жения, снимаемого с реостата, зависит от положения движка. Действительно, если движок потенциометра находится в крайнем левом положении, то напряжение Uх, снимаемое с него, будет ми­нимальным (практически равным 0). По мере передвижения движка вправо снимаемое напряжение будет увеличиваться, а в крайнем правом положении оно будет равно напряжению на зажимах источника, т. е. UX=U.

Итак, напряжение на вольтметре V будет находиться в линей­ной зависимости от положения движка потенциометра;

Ux = U(x : l)

Конструктивно реостатные датчики выполняются как датчики угловых и датчики линейных перемещений

Омические датчики просты, надежны в работе, а поэтому до­вольно широко распространены в технике в качестве электричес­ких датчиков механических перемещений, в дистанционном сле­дящем приводе и в счетно-решающих приборах.

Рисунок 3. Угольный датчик усилия

Рисунок 3. Угольный датчик усилия.

Погрешность реостат­ных датчиков определяется ступенчатостью изменения сопротивления, изменением сопротивления намотки от температуры, неточностью технологического процесса изготовления (каркасов, намотки, зачистки контакт­ной дорожки).

Для измерения разви­ваемых усилий находит применение угольный дат­чик, который также следу­ет отнести к группе оми­ческих. Он позволяет пре­образовывать передаваемое на него усилие в электрическое сопротивление. Угольный датчик (рис. 3 а) собирается из графитовых дис­ков в столбик.

На концах столбика располагаются контактные дис­ки и упоры, через которые передается давление на диски. Электри­ческое сопротивление угольного датчика состоит из сопротивления самих дисков и переходных контактных сопротивлений между угольными дисками. Величина переходного контактного сопротив­ления зависит от величины сжимающей силы. Чем больше сила, сжимающая угольные диски, тем контактное сопротивление меньше.

На рис. 3 б приведен график зависимости сопротивления Rугольного датчика от приложенного усилия Р.

КОММЕНТАРИИ
  • Добавить комментарий

Top