2. Описание лабораторной установки.

Лабораторная работа представляет собой установку, в состав которой входят:

-генератор переменного (синусоидального) напряжения;

-емкостной датчик с изменяющейся площадью обкладок;

-вольтметр переменного тока. (осциллограф)

Схема лабораторной установки представлена на рис.4.

Перед выполнением работы следует ознакомиться с внешним видом, схемой и органами управления лабораторной установки.

3. Порядок выполнения работы.

3.1. Требования безопасности.

Перед выполнением работы необходимо:

-пройти инструктаж по технике безопасности;

-расписаться в соответствующем журнале.

Запрещается включать установку и проводить экспериментальные работы без предварительной проверки лабораторной установки преподавателем или лаборантом.

3.2. Экспериментальное определение градупровочной характеристики датчика.

Снять показания прибора (вольтметра переменного тока) и зависимости от угла поворота датчика и различных значений частоты.

Для этого необходимо:

а) включить лабораторную установку;

б) установить переключатель генератора последовательно в положение:

f1= ,f2= ,f3= ;

в) вращая ручку датчика по часовой стрелке от 0⁰ до 180⁰ снять показания вольтметра при различных значениях частоты. Полученные данные занести в табл. 4.1;

Таблица 4.1.

f гц	Значение при различных
	0	20	40	60	90	150	180

г) по данным табл.4.1. построить в одном масштабе зависимости для трех значений частоты.

4. Оформление отчета.

Отчет должен содержать:

а) цель работы;

б) описание принципа работы емкостного датчика;

в) принципиальную электрическую схему установки;

г) перечень оборудования и приборов;

д) табл.4.1 с экспериментальными данными и графическая зависимость , построенная по данным табл.4.1.

е) выводы по работе.

Контрольные вопросы.

1. Принцип работы емкостного датчика.

2. Как влияет изменение площади (в зависимости от угла поворота ) на характеристику датчика ?

3. Достоинства и недостатки емкостных датчиков.

4.Влияние частоты питающего напряжения датчика на его характеристику

Лабораторная работа 5. Исследование потенциометрических преобразователей.

Цель работы: Изучение характеристик и рассмотрение различных схем включения потенциометрических преобразователей.

1.Общие сведения.

Потенциометрический преобразователь представляет собой переменный резистор, у которого при перемещении подвижной системы меняются электрическое сопротивление между подвижным контактом (ползунком) и выводами резистивного элемента. (см. рис. 5.1)

рис. 5.1. Схема включения потенциометра.

При данном способе включения выходное напряжение описывается следующим выражением

U_вых=U_x=U₀(R_x/R₀) (5.1)

Если сопротивление потенциометра R меняется по линейному закону, то имеем

Если R меняется по более сложному закону, то

(5.2)

U_вых=U₀ (5.3)

где некоторая функция перемещения ползунка потенциометра.

Следовательно, с помощью потенциометрического преобразователя, сопротивление которого распределено по какому либо закону, можно преобразовать механическую величину в электрическую по требуемой функциональной зависимости (5.3).

Зависимость сопротивления от перемещения подвижной системы может быть линейной либо нелинейной. В качестве потенциометрических преобразователей могут использоваться переменные резисторы имеющие износоустойчивость порядка 10⁴ циклов.

Переменные резисторы могут быть проволочными и непроволочными. Непроволочные подразделяются на композиционные, керметные, пластиковые, металлоокисные и металлизированные.

Композиционные резисторы могут быть пленочные и объёмные. Их резистивный элемент выполняется на основе проводящего компонента (графит, сажа).

Резистивный элемент керметных резисторов представляет собой композиционный слой из диэлектрика и металла.

Резистивный элемент пластиковых резисторов выполнен на основе проводящих пластмасс.

Металлоокисные и металлизированные резисторы имеют резистивный элемент в виде микрокомпозиционного слоя из окислов металлов или сплавов металлов.

В проволочных потенциометрических преобразователях в качестве резистивного элемента используется проволока с высоким удельным сопротивлением ρ.

Достоинства проволочных потенциометрических преобразователей:

• точность

• стабильность при воздействии внешних факторов

• малая величина ТКС

• большая мощность рассеяния Р_Р

• устойчивость к электрическим перегрузкам

• незначительный уровень собственный шумов

• высокая износоустойчивость (более 10⁴ циклов)