Датчики автоматических устройств

В швейной промышленности применяются:

1.Терморезисторы (термосопротивление),

2.Термопары,

3.Монометрические термометры.

При выборе датчика температуры необходимо согласовывать чувствительность датчика, требуемую точность измерения, а также учитывать динамические свойства объекта измерения, самого датчика и других элементов системы автоматического измерения.

Принцип работы термосопротивлений основан на зависимости активного сопротивления проводников от температуры. Для медных термосопротивлений в диапазоне температур 50-180° зависимость линейная. Полупроводниковые термосопротивления имеют отрицательный ТКС (температурный коэффициент сопротивления), т.е. с увеличением температуры их сопротивление уменьшается, что обеспечивает высокую чувствительность.

Принцип работы термопары основан на физическом эффекте связанном с появлением контактной разности потенциалов, пограничном слое, двух спаянных между собой электродов из разнородных металлов. Если место спая разогревать, а температуру свободных концов поддерживать постоянной, разность потенциалов будет увеличиваться.

Монометрические термометры имеют на выходе не электрическую величину – угол поворота чувствительного элемента в виде монометрической пружины трубки кинематически связанно со стрелкой поворотного прибора перемещаемой относительно шкалы температуры.

Бимиталические датчики температуры используют принцип различного линейного удлинения двух разнородных металлических пластин соединённых по всей длине. Предел регулирования данного датчика при температурах от 25 до 200t° ±5%. Недостатки: значительный размер и отсутствие шкалы температур. В современных многоточечных системах автоматического контроля и регулирования температуры с использованием микроконтроллеров и микро ЭВМ для преобразования аналогового сигнала на выходе датчика температуры в цифровой код используются аналого цифровые преобразователи.

Вентильным называется фотоэффект вызываемый переходом электродов из слоя освещенного вещества в слой не освещённого вещества отделенным тонким запирающим слоем.

Вентильные фотодиоды делятся на :

Фотодиоды – между слоями появляется разность потенциалов которая используется как выходной сигнал, нет необходимости в источнике питания.

Триоды – между слоями имеется промежуточный слой при помощи которого можно управлять фотодатчиками.

По протикающему в измерительной цепи фототоку можно судить об измеряемом параметре.

Пример использования фотодатчиков:

1. Измерение температуры тела.

2. Плотность растворов и толщина полупрозрачных тел.

3. Схема измерения перемещения.

4. Контроль качества обработки поверхности детали.

5. Изменение числа оборотов.

Индуктивные датчики представляют собой катушку со стальным сердечником состоящей из неподвижной (1) и подвижной (2) частицы.

Под воздействием измеряемой величины подвижная часть сердечника перемещается относительно неподвижной, что приводит к изменению индуктивности катушки. Данные датчики имеют высокую чувствительность, реагируют на изменение зазора 0,1 – 0,5 мм.

Датчик с переменной площадью используют для измерения перемещений 5 – 8 мм.

Солиноидные индуктивные датчики. Изменение индуктивности обмотки вызывается перемещением в катушке феромагнитного сердечника. Ими можно измерять перемещения до 50 – 60 мм. Обмотка включается в электрическую цепь переменного тока. Недостатком описанных датчиков является наличие нулевого сигнала т.е. если измеряемый параметр равен нулю, то ток в измерительной цепи нулю не равен и показания прибора больше нуля.

Ёмкостные датчики. По изменению ёмкости датчика судят об изменяемым параметрам. Работа ёмкостных датчиков основана на зависимости

, где F – площадь пластин составляющих конденсатор, E – относительная диэлектрическая проницаемость, D – расстояние между пластинами. Недостаток: зависимость от температуры и влажности.

1. Плоский ёмкостный датчик.

2. Вращающийся ёмкостный.

3. Цилиндрический ёмкостный.

4. С переменным расстоянием между пластиной.

5. Датчики диэлектрической ёмкости.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: