К вращающемуся устройству строи­тельной машины

Рис. 10.12. Дифференциальные трансформаторы с подвижным сердечником

уменьшение в обмотке Wi' и появление сигнала A U на выходе, значение которого фиксируется прибором КСД-3.

Работа широко используемого поворотно-трансформаторного датчика (рис. 10.12, б) состоит в изменении индукции в обмотках датчика W\ при угловом перемещении сердечника (ротора) с обмот­кой W_B, соединенного с поворотным устройством строительной ма­шины. На обмотку возбуждения W_B подается входное напряжение С/_Вх, а с обмоток W\ снимается выходное напряжение £/_Вых. При фик­сированном установочном положении ротора ЭДС в обмотках W\ равны между собой и £/_Вых = 0. После перемещения ротора в обмот­ках W\ создаются различные значения ЭДС и происходит изменение напряжения £/_Вых от минимального до максимально возможного (при СХшах = 90°).

Тахогенераторы представляют собой маломощные (до 100 Вт) электрические машины переменного или постоянного тока для пре образования скорости механического вращения в электрический сигнал. Тахогенератор переменного тока (рис, 10.13, а) состоит из ряда расположенных на статоре 1 обмоток 2, соединенных между собой последовательно. Ротор 3 является постоянным магнитом и выполняется в виде специальной звездочки или стержня с числом полюсов, равным числу обмоток. Тахогенератор постоянного тока (рис. 10.13, б) является аналогичным генератором с независимым возбуждением от постоянных магнитов 2, установленных ^ стато­ре 1. В пространстве между полюсами магнита вращается якорь ге­нератора с обмоткой, с контактной дорожки которого с помощью щеток снимается значение ЭДС. На выходе с тахогенераторов сни­мается напряжение, пропорциональное частоте вращения.

-220 В

Емкостные преобразователи в общем случае представляют со­бой конденсатор, емкостное сопротивление которого изменяется при изменении входной регулируемой величины (зазора между под­вижной и неподвижной частями). Эти преобразователи делятся на

Рис. 10.13. Тахогенераторы

конструкции с переменной длиной зазора (рис. 10.14, а) и с перемен­ной площадью пластин (рис. 10.14, б). В преобразователе с изменяе­мым зазором измеряемая величина воздействует на среднюю под­вижную пластину, которая изменяет расстояние d между основными неподвижными пластинами. Увеличение значения d при перемеще­нии подвижной пластины ведет'к уменьшению емкости датчика и снижению сопротивления. Этот преобразователь используют для измерения небольших перемещений и величин (усилий, давления и т. п.).

Наряду с рассмотренными в строительных и дорожных машинах и оборудовании применяют и различные виды фото- и термоэлек­трических, ионизационных и других преобразователей.

К датчикам, используемым в строительных и дорожных маши­нах и оборудовании, так же как и ко всем другим элементам и уст-

а) К устройству б)

контроля прогиба ленты

Рис. 10.14. Емкостные преобразователи

ройствам автоматики и к системе в целом, предъявляются особые требования, обусловленные тяжелыми условиями эксплуатации ма­шин. Они должны выдерживать обычные для указанных машин вибрационные и ударные перегрузки, падения напряжения в сети и при рабочей нагрузке. Большое значение имеет и относительная влажность, достигающая 98 %, а также температура окружающей среды, которая может изменяться от -60°С на открытом воздухе до + 150°С в специальных производствах, в том числе в пропарочных камерах. При этом наиболее сильное воздействие может оказать термоудар, как например, при быстром нагреве после запуска охла­жденного до -40°С двигателя машин. Это может оказать разруши­тельное влияние особенно на элементы электроники и соединитель­ные цепи. Одновременно элементы и системы автоматики в целом должны обладать водонепроницаемостью, пыле-, грязе-, влаго- и коррозийной стойкостью, помехоустойчивостью, надежностью, долговечностью и сохранять работоспособность при воздействии паров масел, жидкого топлива и агрессивных примесей выхлопных газов. К основным требованиям следует отнести также необходи­мые, особенно для передвижных машин, быстродействие и точность, простоту конструкции, минимально возможные размеры и массу, удобство эксплуатации и невысокую стоимость.

Возникновение электрического сигнала с информацией о состоя­нии контролируемого или регулируемого параметра обеспечивается разнообразными измерительными схемами с внешними источника­ми питания. Известно, что методы измерений делятся на метод не­посредственной оценки и сравнения. При методе непосредственной оценки (неуравновешенный мост) значения измеряемой величины фиксируются по заранее оттарированным приборам (микрометр, амперметр, динамометр и т. п.). В этом случае погрешность измере­ния определяется классом точности измерительного прибора. Изме­рение методом сравнения (уравновешенный мост) осуществляется путем сопоставления измеряемой величины с образцовой мерой и в соответствии с размером ее погрешности.

в

Рис. 10.15. Мостовая схема измерений

Наибольшее распространение в сис­теме автоматического контроля и регу­лирования получил нулевой способ сравнения. При этом способе измерений используется уравновешенный мост (рис. 10.15). Четыре плеча мостовой схе­мы состоят из сопротивлений R\...Ra. К точкам «в» и «г» подключен источник питания U. В измерительную диагональ «аб» подключен измерительный прибор. При этом в одно плечо моста включается датчик, а в соседнее — образцовая мера.

^Строительные машины и основы автоматизации

Два других плеча моста и измерительный прибор образуют дифферен­циальный указатель. Если R\Ri = R2R4, то разность потенциалов Д{7 = 0 и мостовая схема находится в равновесии, обеспечивая незави­симость результата измерения от величины напряжения питания. При использовании этого способа ошибка составляет менее 0,5 %. Сигна­лы измерительного моста при необходимости могут быть усилены (особенно в неуравновешенном мосте) и преобразованы в цифровые коды для подачи и обработки на ЭВМ.