3.5. Механотронные датчики.

В этих датчик в качестве первичного преобразователя линейных перемещений в электрический сигнал используют так называемые механотроны. Механотрон – это вакуумная электронная лампа, в которой измеряемая линейная величина вызывает перемещение электродов, что ведет к значительным изменениям анодного тока лампы.

Рис. 3.8. Блок-схема прибора с механотронным преобразователем

Механотроны обладают высокой чувствительностью, позво­ляют без усилителя получать мощный измерительный сигнал, имеют достаточно линейную характеристику.

В общем виде прибор с механотронным преоб­разователем состоит из первичного преобразователя 1, измерительной схемы 2, которая преобразует сигнал механотрона в удобный для дальнейших измерений параметр, указательного устройства 4, командного устройства 3 и блока питания 6, который поддерживает напряжение питания на заданном уровне.

3.6. Электронные датчики

В электронных датчиках типа механотронов используется зависимость электричес­ких характеристик электронных и ионных ламп от изменения геометрического расположения электродов (катода, анода, сетки) внутри лампы.

Электронный датчик размера представляет собой электровакуумный прибор, в котором управление электронными токами осуществляется механически, путем перемещения элек­тродов. Он преобразует линейное перемещение (изменение размера) непосредственно в изменение анодного тока и одновременно усиливает этот ток. Электронные датчики размеров могут работать без усилителя.

Электронные датчики с механическим управлением электрон­ными и ионными токами впервые были предложены и освоены в СССР. Известны три вида механического управления элек­тронными ионными токами электронно-механических и ионно-механических преобразователей: продольное, зондовое и дифференциальное.

Продольное управление электронным током осно­вано на перемещении анода в направлении электрического поля лампы. Это перемещение сопровождается изменением на­пряженности электрического поля внутри прибора, прямо про­порциональным величине смещения подвижного электрода. Принципиальная схема электронного датчика размера с продольным управлением электронным током показана на рис. 3.9 а.

В датчиках зондового управления (рис. 3.9в) тонкий накаленный катод 3 перемещается относительно плоских электродов 1 и 2.

Чувствительность датчика повышается при использовании холодного катода цилиндрической или конической формы.

Для рассортировки деталей на группы могут быть применены электронно-лучевые распределители с одним подвижным электродом, который отклоняет поток электронов, падающих на одну из ламелей.

Рис. 3.9. Схемы электронных датчиков: а–с продольным управлением; б–сдвоенный диодный датчик; в–датчик с зондовым управлением; г–высокочастотный электромагнитный датчик; д–электроннолучевой распределитель с подвижным электродом; е–датчик с дифференциальным управлением.

Напряжение с этой ламели подается на соответствующую лампу (см. рис. 3.9д). Иногда для непосредственного включения исполнительного механизма подвижный электрод лампы перемещается от электромагнита, питаемого датчиком.

Дифференциальное управление электронными токами основано на том, что управляющий анод 1 скользит в ще­лях холодного катода 2 (рис. 3.9е), который экранизирует его действие на накаленный катод 3. При полном вхождении анода ток равен нулю. При перемещении анода 1 относительно холодного катода экранизирующее действие последнего постепенно ослаб­ляется и появляется быстро нарастающий анодный ток.