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.

Adjustable ohmic resistance can be regarded as a displacement sensor.

Ohm Switching

Ohm Switching: a — one urovnya- b — two urovney- 1 — electrode 2 — electromagnetic rele- 3 — power supply

Thus the sensor may be a rheostat.

Indeed, when you move the slider to change the resistance of the rheostat.

Here, the movement of the slider is the input value, and the value included in the ohmic resistance of the rheostat chain — output value. At the sensors rheostat type, moreover, must be defined the unique relationship between the movement of the engine and the change in resistance.

Figure 1. Options for constructive implementation resistance transmitter

Figure 1. Options for constructive implementation resistance transmitter.

The main elements of the resistance transmitter (Fig. 1a) They are: 1 — a skeleton 2 — Resistance applied thereto in the form of a wire winding, semiconductor or any other conductive material- 3 — Movable brush sliding on the resistance of the surface or on a number of contacts connected to them.

Fig. 1 shows the ohmic sensors are of 2 types: a) infinitely reusable namotkoy- b) a partitioned winding.

In a partitioned resistance sensors when moving the brush occurs stepwise change in resistance, while a sensor with a relatively smooth stepless winding.

The advantage of the sensor with the partitioned resistance is the ability to manage large currents. This is ensured by the fact that the work of the contacts these sensors due to the presence of shunt resistance occurs in the most favorable regime.

Characteristics linear resistance transmitter has the form

  • Rx = (R: L) x, wherein;
  • Rx— Resistance connected to the circuit (st);
  • L — full winding length (cm);
  • R- complete winding resistance (ohms);
  • x — moving the brush (cm).
Figure 2. Schematic of the inclusion of potentiometric sensor

Figure 2. Schematic of the inclusion of potentiometric sensor.

If the rheostat is turned on by the sensor circuit potentiometer, it is called the potentiometric sensor. Fig. 2 shows a diagram of the inclusion of such a sensor. Here, the voltage taken from the resistors depends on the position of the engine. Indeed, if the potentiometer slider is in the far left position, the voltage Ux, taken from him, it will be minimal (substantially 0). As you move to the right engine relieves tension will increase, and at the extreme right, it will be equal to the voltage at the terminals of the source, ie. E. UX=U.

Thus, the voltage on the voltmeter V It will be a linear function of the potentiometer position;

Ux = U(x : l)

Structurally rheostat sensors performed as sensors of angular and linear displacement sensors

The ohmic sensors are simple, reliable in operation, and therefore quite common in the art as the electrical sensors of mechanical movements in the remote servo drives and computing devices.

Figure 3. Carbon force sensor

Figure 3. Carbon force sensor.

The error of the resistance transmitter is determined by a step change in the resistance change of the winding resistance and temperature, the inaccuracy of the technological production process (frames, winding, stripping of contact paths).

To measure the force that is the use of coal sensor, which should also be attributed to the ohmic group. It can convert the force transmitted to it in electrical resistance. Carbon sensor (Fig. 3 a) It is going from graphite disks in a column.

At the ends of the column are placed contact drives and stops, which is transmitted through the pressure on the discs. The electrical resistance of the carbon sensor consists of the discs themselves resistance and transient contact resistance between the carbon discs. The magnitude of the contact resistance of the transition depends on the magnitude of the compressive force. The greater the force compressing carbon wheels, the contact resistance is less.

Fig. 3 b shows a graph of the resistance according to RCoal from the applied force sensor R.

Регульоване омічний опір можна розглядати як датчик переміщення.

Омічні сигналізатори рівня

Омічні сигналізатори рівня: а — одного рівня-б — двох уровней- 1 — електрод 2 — електромагнітне реле 3 — джерело живлення

Таким датчиком може бути реостат.

Дійсно, при переміщенні повзунка реостата змінюється його опір.

Тут переміщення повзунка є вхідною величиною, а величина включеного в ланцюг провідникові реостата — вихідний величиною. У датчиках реостатного типу, крім того, між переміщенням движка і зміною опору повинна бути певна однозначна залежність.

Малюнок 1. Варіанти конструктивного виконання реостатних датчиків

Малюнок 1. Варіанти конструктивного виконання реостатних датчиків.

Основними елементами реостатного датчика (рис. 1а) є: 1 — каркасних 2 — Нанесене на нього опір у вигляді намотування з дроту, напівпровідника або будь-якого іншого провідного матеріалу- 3 — Рухома щітка, що ковзає по поверхні опору або по ряду з'єднаних з ним контактів.

На рис. 1 показані омические датчики 2-х типів: а) з безступінчатим многооборотной намоткой- б) з секціонірованной намотуванням.

У датчиках з Секціонірованние опором при переміщенні щітки відбувається поетапне зміна опору, в той час як в датчику з безступінчатим намоткой порівняно плавне.

Перевагою датчиків з Секціонірованние опором є можливість управляти великими струмами. Це забезпечується тим, що робота контактів таких датчиків завдяки наявності шунтуючих опорів відбувається в найбільш сприятливому режимі.

Характеристика лінійного реостатного датчика має вигляд

  • Rx = (R: L) x, де;
  • Rx— Опір, включене в ланцюг (ом);
  • L — повна довжина намотування (см);
  • R- повне опір намотування (ом);
  • х — переміщення щітки (см).
Малюнок 2. Схема включення потенциометрического датчика

Малюнок 2. Схема включення потенциометрического датчика.

Якщо реостатний датчик включений по схемі потенціометра, то він носить назву потенциометрического датчика. На рис. 2 показана схема включення такого датчика. Тут величина напруги, що знімається з реостата, залежить від положення движка. Дійсно, якщо движок потенціометра знаходиться в крайньому лівому положенні, то напруга Uх, знімається з нього, буде мінімальним (практично рівним 0). У міру пересування движка вправо знімається напруга буде збільшуватися, а в крайньому правому положенні воно буде дорівнює напрузі на затискачах джерела, т. Е. UX=U.

Отже, напруга на вольтметрі V буде знаходитися в лінійній залежності від положення движка потенціометра;

Ux = U(x : l)

Конструктивно реостатні датчики виконуються як датчики кутових і датчики лінійних переміщень

Омічні датчики прості, надійні в роботі, а тому досить широко поширені в техніці як електричних датчиків механічних переміщень, в дистанційному стежить приводі і в лічильно-обчислювальних приладах.

Малюнок 3. Вугільний датчик зусилля

Малюнок 3. Вугільний датчик зусилля.

Похибка реостатних датчиків визначається ступінчастістю зміни опору, зміною опору намотування від температури, неточністю технологічного процесу виготовлення (каркасів, намотування, зачистки контактної доріжки).

Для вимірювання розвиваються зусиль знаходить застосування вугільний датчик, який також слід віднести до групи омических. Він дозволяє перетворювати передане на нього зусилля в електричний опір. Вугільний датчик (рис. 3 а) збирається з графітових дисків в стовпчик.

На кінцях стовпчика розташовуються контактні диски і упори, через які передається тиск на диски. Електричний опір вугільного датчика складається з опору самих дисків і перехідних контактних опорів між вугільними дисками. Величина перехідного контактного опору залежить від величини стискаючої сили. Чим більше сила, що стискає вугільні диски, тим контактний опір менше.

На рис. 3 б наведено графік залежності опору Rвугільного датчика від прикладеного зусилля Р.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *