51. Тензодатчики: схема включения, вывод формулы чувствительности.

Разновидность реостатного датчика – тензодатчик. Применяется дл контроля механических деформаций. В основу работы положен тензоэффект, который заключается в изменении сопротивления проводника под действием механического напряжения и деформации. Представляет собой тонкую зигзагоуложенную проволоку (2) диаметром 0,02-0,05 мм из константана с выводами (3) и приклеенную к подножке (1). Приклеивается на поверхность исследуемой детали. При деформации датчик деформируется и изменяется сопротивление.

Если элемент датчика включить в диод из плеч мостовой схемы, то изменение его сопротивления вызовет разбаланс моста.

Измерительный элемент ИЭ фиксирует ток небаланса. Для компенсации температурной погрешности в другое плечо мостовой схемы включен идентичный тензодатчик, сопротивление которого неизменно.

Коэффициент тензочувствительности - отношение относительного изменения сопротивления к относительной деформации проволоки:

Применяют цепи с дифференцированным включением датчиков, в котором один тензодатчик испытывает деформацию растяжения, а другой – сжатия. Исключается температурная погрешность и вдвое увеличивается чувствительность.

52. Индуктивный и индукционный датчики: принцип действия, область применения, отличия, схемы включения.

Индуктивные датчики – в них изменяющимся параметром является индуктивное сопротивление катушки, включенное в цепь переменного тока.

, где

-величина зазора,

S – площадь зазора,

W – число витков.

Индукционные датчики – если изменяется потокосцепление, связанное с проводником или катушкой, то в них возникает ЭДС. Это происходит при движении проводника в магнитном поле или при движении магнитного поля, пересекающего неподвижный проводник. ЭДС возникает при изменении магнитной проводимости потокосцепления.

Индукционные датчики используют как датчики скорости. Выходной сигнал снимается с обмотки, в которой наводится ЭДС.

, где

В – индукция, создаваемая в зазоре кольцевым постоянным магнитом

l – длина витка перемещающейся измерений обмоткой

W – число витков обмотки

V – скорость перемещения измерений обмотки.

Для получения сигнала пропорционального перемещения сигнал с обмотки интегрируется.

53. Гистерезисные муфты: устройство, принцип действия, механические характеристики.

Существуют два вида исполнения:

1. магнитное поле создается обмоткой.

2. магнитное поле создается постоянными магнитами.

В муфте постоянные магниты (2 исполнение) с полюсными наконечниками укреплены в магнитопроводе индуктора, связанного с ведущим валом. На ось ведомого вала насажен ротор, состоящий из немагнитного или магнитомягкого материала и колец активного слоя. Кольца активного слоя изготовлены из материала с довольно широкой петлей гистерезиса, имеющей высокие значения остаточной индукции и коэрцитивной силы. Шихтованная структура активного слоя позволяет уменьшить вихревые токи и асинхронный вращающий момент. Пусть ротор заторможен, а индуктор приводным двигателем с угловой скоростью w₁. Взаимодействие поля постоянных магнитов индуктора с полем, созданным активным слоем, создает на роторе гистерезисный момент М_г. Если ведомый вал не заторможен, то под действием гистерезисного момента он начинает вращаться с угловой скоростью w₂. Момент на ведомом валу не зависит от частоты его вращения. Если М_н≤М_г, то скорость w₂ ведомого вала будет увеличится, пока не станет равной w₁. При М_н=М_г вектор вращающегося поля индуктора будет опережать вектор активного слоя на угол Θ, значение которого зависит от свойств материала активного гистерезисного слоя. При М_н>М_г муфта переходит в асинхронный режим, когда частота вращения муфты меньше частоты вращения индуктора.

Пока М_н≤М_г, ведомый вал вращается с синхронной скоростью (S=0) кривая 1.Если М_н>М_г, то ведомый вал вращается со скольжением кривая 2. Однако момент передаваемый муфтой остается постоянным, равным М_г. Если активный слой выполнен в виде литого цилиндра, то за счет вихревых токов, кроме гистерезисного момента появляется асинхронный момент прямая 3. В этом режиме скольжение S≠0, угловая скорость w₂<w₁, ротор отстает от вращающего индуктора и в нем создается дополнительный момент, как в асинхронном двигателе.