Потенциометрические датчики линейных и угловых перемещений. Назначение, устройство и принцип работы.
Для измерения линейных или угловых перемещений объектов управления используют потенциометрические датчики Рис. 13.
Рис.13. Схема однополярного потенциометрического датчика, а)- линейного перемещения, б)- углового перемещения, в) характеристика.
Потенциометрический датчик состоит из каркаса - 1, выполненного из изоляционного материала, рабочей обмотки намотанной на этом каркасе и выполненной из материала с большим омическим сопротивлением, а так же движка - 2, который всегда связан с объектом управления, и перемещается им по поверхности рабочей обмотки. Рабочая обмотка питается от источника постоянного напряжения. Выходной сигнал снимается между движком и одним из полюсов источника питания. Форма каркаса прибора определяет его назначение, так. для замера линейных перемещений каркас всегда прямолинеен, а для замера угловых перемещений каркас изгибается по радиусу. Характеристика потенциометрического датчика, представленная на Рис 13в, линейна. Линейность этой характеристики сохраняется только в пределах «рабочей зоны». Характеристика этого датчика так же однополярна, что является существенным его недостатком. Для устранения этого недостатка используют биполярные схемы таких датчиков.
Индуктивные датчики перемещения. Назначение, устройство и принцип работы.
Принцип работы индуктивного датчика основан на законе Ома для переменного тока: Ток, который течет по рабочей обмотке этого датчика, описывается по этому закону формулой:
Индуктивность этого датчика, определяющая ток его сигнала, прямо пропорциональна величине зазора «А». Принципиальная схема и характеристика индуктивного датчика представлены на Рис. 15:
Рис. 15. Схема индуктивного датчика линейных перемещений.
Устройство индуктивного датчика. Индуктивный датчик состоит из магнитопровода 1, рабочей обмотки 2, которая питается от источника переменного напряжения и якоря 3, связанного с объектом управления.
Принцип работы датчика: Объект управления, перемещая якорь 3 относительно магнитопровода 1 изменяет тем самым зазор «А». В результате этого согласно формулам 1 и 2 меняется величина тока выходного сигнала датчика. Характеристика этого датчика нелинейная Рис 156, но его рабочая зона выбирается в той ее области, в которой она близка к линейности. Представленный тип датчика однополярен.
Недостатком однополярного индуктивного датчика является малое перемещение якоря в рабочей зоне, составляющее долю сантиметра. Поэтому для замера больших перемещений объектов управления он не пригоден.