traductoare de deplasare rezistive - studopediya

traductor de deplasare rezistiv este o variabilă, ca regulă, sârmă de rezistență, motorul este cinematic conectat la sursa de intrare [12] - deplasarea unghiulară sau liniară.

Prin carcasă de execuție constructivă distinge traductoare rezistive plane, cilindrice și cu o mișcare rectilinie a contactului mobil, precum și cu deplasarea unghiulară a motorului (inel și spirală).

senzorii de deplasare rezistivi (fig. 2.9), în funcție de convertorul Rd circuitului de comutare și de măsurare RL sarcină a circuitului împărțit în convertizoare potențiometrice și reostat. senzor potențiometric este pornit de un circuit divizor de tensiune (fig. 2.9, a). Converter reostat în serie cu circuitul de măsurare a sarcinii (fig. 2.9, b).

și b
Fig. 2.9. Potențiometrică (a) și reostat (b)
care încorporează traductor rezistiv

Potențiometrică traductor rezistiv comutator este cel mai preferat atunci când RL raportul >> Rd. comutator reostat necesită Rd proporționalitate și Rd. precum și valoarea constantă a RL.

Fig. 2.10 dispozitiv rezistiv ilustrat traductor de deplasare unghiulară. Pe rama 1 din material izolant este înfășurat cu o distanțare uniformă .Izolyatsiya sârmă 2 pe fața superioară a cadrului de sârmă este tăiată, iar lamele de perie de sârmă de metal 3 .Dobavochnaya perie 5 lamele pe colector 4 .Obe perie inel izolat de rola de antrenare 6.

Cadrul este realizat dintr-un material dielectric (PCB, etc ebonită.) Sau din metal (aluminiu oxidat). Pentru a utiliza sârmă fină înfășurarea constantan, manganin, nicrom și metalele prețioase pe bază de platină aliaje, argint și altele. Firul senzorului poate fi acoperită sau emailate sau un strat de oxid, izolator bobinele adiacente unul față de celălalt. Diametrul firului este selectat în intervalul 0,03 - 0,1 mm pentru traductoare de precizie, iar 0,3 - 0,4mm - pentru senzorii de clasa de precizie mai mici. Contactul mobil (motor, perie) se realizează fie cu două sau trei fire din aliaj de platină-iridiu sau platină cu beriliu, sau sub formă de perie lamelar de argint sau bronz fosforos.

Luați în considerare funcționarea senzorului într-un mod ralanti atunci când rezistența de sarcină. În modul de practică aproape de ralanti, are loc, de exemplu, atunci când se aplică senzorului tensiunea de ieșire a amplificatorului cu impedanță foarte mare de intrare (de exemplu, la amplificator operațional). Tensiunea de ieșire a senzorului într-un mod de mers în gol

în care Rd - rezistența totală a senzorului, o Rx - porțiune de rezistență de inserție a potențiometrului.

Dacă LX - lungimea potențiometrului bobinarea firului de la o rezistență constantă pe unitatea de lungime uniformă și înfășurare

Prin urmare, la mers în gol tensiunea de ieșire a senzorului este conectat la intrarea în mișcare LX dependența liniară

în care coeficientul de transmisie

Senzorul poate măsura mișcarea Considerat doar un singur semn și este un singur sa încheiat. Pentru a construi un senzor sensibil la mișcarea caracterului de intrare, trebuie să aibă o impedanță cu un robinet de la un intermediar (de obicei, mijloc) a punctului de înfășurare. Conducerea un astfel de senzor este prezentat în Fig. 2.11. Dacă mișcarea motorului măsurată de la punctul de mijloc al înfășurării, caracteristica statică a senzorului conform ipotezelor vor continua să fie făcute mai sus este determinată de (2.16), modificări lx, chiar în afara vor fi diferite:

Fig. 2.10. Design-ul traductor de deplasare rezistiv

Fig. 2.11. Calculat un shot senzor de circuit potențiometric

La schimbarea semnului de deplasare de intrare tensiunea de ieșire a senzorului schimba semnul inversat, astfel încât senzorul dispus pe circuitul din Fig. 2.12, de asemenea. Este un doi timpi. raportul de transmisie a senzorului este determinat prin expresia (2.17).

Fig. 2.12. Cel mai simplu doi timpi senzor potențiometric:
și - Schemă de conexiuni; b - caracteristica statică a mers în gol

Ecuațiile (2.16) și (2.17) sunt valabile, de asemenea, în cazul în care senzorul este alimentat de o sursă de curent alternativ, dacă sub Upow Uout și să înțeleagă tensiunile de operare.

Una dintre principalele cerințe pentru senzorii potențiometrice este liniară statică caracteristică Uout = U (lx). Caracteristica statică a senzorului real este neliniară și expresia (2.16) descrie doar aproximativ. Principalele motive care încalcă liniaritatea caracteristicilor statice senzori potențiometrice sunt: ​​eroare de impact de sarcină aliasing (interturn eroare, eroarea de cuantizare) și eroarea instrumentală.

efect de sarcină - una dintre principalele cauze ale abaterii ( „sag“) a caracteristicii statice a senzorului de linearitate (Figura 2.13.). Expresia analitică a statică harakteristikipri RL sarcină conectată este următoarea:

Dar senzorii de mers în gol reale caracteristica statică nu este liniar datorită prezenței erorilor repliere și erori instrumentale. Aliasing eroare cauzată de faptul că, atunci când se deplasează contactul mobil trece succesiv de la o înfășurare rândul său, la altul. Deoarece rezistența la bobina (w - numărul de rotații ale senzorului de înfășurare) are o valoare finită, rezultatul senzorului tensiunii de ieșire în timp ce alunecă pe schimbările în trepte ale curbei prezentate în Fig. 2.14. La comutarea contactului mobil pentru a porni tensiunea de ieșire bobina senzorului se schimbă brusc printr-o cantitate de cădere de tensiune într-o tură. Deviația maximă a tensiunii senzorului de liniaritate datorită prezenței gradația

Deoarece inductiv și capacitiv impedanta traductoarele de deplasare a rezistive sunt foarte mici și nu pot lua în considerare frecvența de a furniza o tensiune de curent alternativ de mai multe zeci de kilohertzi. Prin urmare, atunci când se analizează senzori rezistivi ca un sistem automat de legătură trebuie să ia în considerare, de asemenea, rezistența de sarcină a măsurării (amplificare) circuit. Atunci când un senzor de sarcină este elementul freewheeling activ. Când dispozitivul activ-reactivă inerția începe să iasă.

Fig. 2.13. Efectul „lăsate în jos“ caracteristici statice, atunci când reducerea rezistenței de sarcină

Fig. 2.14. Caracteristicile statice ale senzorului potențiometrică cu eroarea de aliasing

Avantajele rezistiv senzorii de deplasare ar trebui să includă dimensiuni mici și greutate, o ușurință comparativă de proiectare și de posibilitatea de a puterii atât din surse de curent continuu și curent alternativ. Principalul dezavantaj al acestor senzori este fiabilitatea lor scăzută datorită prezenței culisantă deplasării forței de contact și rezoluția limitată.