Сделай Сам Свою Работу на 5

Датчики для измерения деформации





( тензодатчики).

Проволока диаметром 0.01 мм определенной длины помещена на основу.

 
 

 


Принцип действия основан на зависимости электрического сопротивления от деформации. Эта зависимость обусловлена изменением длины датчика,

 

Датчик помещен на консольную балку:

 


 

Фотоэлектронные датчики.

К ним относятся датчики с внешним фотоэффектом (вакуумные и газонаполненные) и с внутренним фотоэффектом (фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы.

 

ИЗМЕРЕНИЕ УГЛА ПОВОРОТА

Сельсины

Сельсин является датчиком угла поворота –это малогабаритная синхронизирующаяся машина переменного тока, которая имеет 3-х фазные обмотки, расположенные на статоре или роторе и однофазные обмотки.

Для измерения угла поворота используются два сельсина: сельсин-датчик (СД) и сельсин - приемник (СП).

Вал сельсин-датчика (ротор) связан с поворачивающимся устройством, угол поворота которого необходимо измерить. На роторе сельсина-приемника закрепляется счетное устройство (стрелки для измерения угла поворота). В данном случае используется индикаторная схема включения сельсинов.



Обмотки возбуждения (ОВ) датчика и приемника включены в одну и ту же цепь питания (последовательно), т.е. к одинаковому напряжению. Обмотки являются одинаковыми по параметрам и ток, протекающий через обмотки, наводит одинаковое магнитное поле и в сельсине-датчике (СД) и в сельсине- приемнике (СП). Магнитное поле в сою очередь наводит ЭДС в фазах ротора.

Когда ротор СД и ротор СП одинаково сориентированы относительно обмоток возбуждения, то фазные ЭДС одинаковые, т.е.

это значит, что между фазами нет разностного сигнала, нет перепада напряжения между фазами, следовательно, нет тока.

Как только ротор датчика повернется на, какой ни будь, угол, т.е. изменится расположение фазных обмоток датчика относительно обмоток возбуждения (ОВ) и соответственно измениться наводимое ЭДС в обмотках. Между фазами датчика и приемника появляется перепад напряжения и по цепи потечет уравновешивающий ток. Под воздействием этого тока СП переходит в двигательный режим работы и начинает поворачивать свой ротор до тех пор, пока ЭДС фаз не уравняются, т.е. пока уравновешивающий ток не станет, равен 0.



Данная схема не позволяет измерять угол рассогласования, т.е. разности угла поворота датчика и угла поворота приемника. Для этого измерения используется схема трансформаторного включения сельсинов.

 

Ротор датчика присоединяется к одному валу, а приемник к другому, т.е. рассогласовывается угол поворота.

ОВ датчика подключается к источнику питания, а сигнал рассогласования снимается с ОВ приемника. Принцип работы заключается в следующем:

, где Q=

В фазных приемниках нет ЭДС. За счет протекания тока ротором создается магнитное поле, которое наводит ЭДС в ОВ приемника, с него снимается напряжение и замеряется (Q- разность между углами поворота, когда углы равны между собой).

 

ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

Для измерения частоты вращения используется большое количество машин. Наибольшее распространение получили малогабаритные машины постоянного тока или переменного тока, так называемые тахогенераторы (переводится как тахометрический генератор, ТГ).

Тахогенераторы постоянного тока в зависимости от способа возбуждения подразделяются на:

- магнитоэлектрические с возбуждением от постоянного магнита;

- электромагнитные с возбуждением от специальных обмоток расположенной на статоре.

ТГ применяются для преобразования частоты вращения в напряжение. В основном применяются в электроприводах.

Магнитоэлектрические приборы

 

 


Iя

 

Rн

 

 

Uвых

 

В данном случае якорь ТГ вращается в постоянном магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом. Якорь непосредственно связан с вращающимся валом. Под воздействием магнитного поля в обмотке якоря наводится ЭДС.



Выходное напряжение снимается с сопротивления нагрузки и определяется

Uвых= E - IRя

Uвых= Сяω - IRя,

Где Cя – постоянная обмотка якоря;

Rя – сопротивление обмотки якоря;

ω - частота вращения якоря;

I – ток протекающий в цепи.

 

В обмотке действует переменное магнитное поле, (рамка вращается в магнитном поле) в зависимости от S рамки изменяется ЭДС наводимое этой рамкой.

Частота вращения зависит от величины снимаемого напряжения - чем больше частота вращения, тем больше выходное напряжение.

 

Электромагнитные приборы

 

Uвх

+ -

 


ОВ

 

ω

 

 

Rн

 

Uвых

 

В ТГ имеется дополнительная обмотка возбуждения ОВ, схема работает в генераторном режиме. ОВ расположена на статоре и создает постоянное магнитное поле, в котором вращается якорь.

В зависимости от частоты вращения якоря изменяется ЭДС, наводимое в обмотке якоря.

 

 
 


E 1- идеальная характеристика;

2- реальная характеристика;

3- при увеличении сопротивления

нагрузки

- зона нечувствительности.

 

 

При увеличении Rн появляется зона нечувствительности ТГ, т.е. предельная min величина из-за того, что характеристика нелинейнана высоких частотах, особенно при больших нагрузках.

 

Существуют ТГ переменного тока. Они подразделяются на:

- синхронныеТГ;

- асинхронные ТГ.

Синхронные ТГ представляют собой однофазную синхронную машину с ротором в виде постоянного магнита

 

Uвых

 

 

ОВ

 

 

ω

 

 

Ротор соединен с валом, частоту вращения которого необходимо измерить. Создаваемое ротором переменное магнитное поле наводит ЭДС в ОВ, которое измеряется на выходе.

У синхронных ТГ с изменением угловой скорости изменяются частота выходного сигнала, ток и амплитуда выходного напряжения, статическая характеристика такого генератора нелинейна, т.к. в зависимости от вх величин (с точки зрения управления является безъинерционным звеном).

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.