65) Короткоходовые трансформаторные датчики
На первичную обмотку w1 датчика подается от источника питания переменное напряжение U1. Во вторичной обмотке Е2 наводится ЭДС. Выходная ЭДС E2 рассматриваемого датчика зависит от положения его сердечника, т. е. датчик преобразует перемещение сердечника в ЭДС E2 (чем ближе сердечник к магнитопроводу, тем E2 больше). График зависимости E2 = f(x).
66) Длинноходовые трансформаторные датчики
На
первичную обмотку w1 этого датчика
подается переменное напряжение U1. Во
вторичной обмотке w'2 наводится ЭДС
e′2, а во вторичной обмотке w" 2
наводится ЭДС e′′2. Благодаря встречному
включению вторичных обмоток выходная
ЭДС E2 запишется в виде Е2=е’2-e’’2=f(x),
где x
– координата сердечника датчика. При
некотором среднем положении сердечника
e’2=e’’2
и E2
= 0. При перемещении сердечника «вверх»
(в сторону «+x»)
ЭДС e’2
становится больше ЭДС e’’2
и E2
≠ 0, и наоборот. График зависимости E2
= f(x).
67) Датчики влажности
Датчики гигрометров можно классифицировать по принципу действия на следующие типы:
1)волосяные датчики, в которых используется свойство волоса изменять длину при изменении влажности; 2) емкостные датчики, в которых при изменении влажности изменяется электрическая емкость конденсатора с гигроскопичным диэлектриком. Измеряемой физической величиной является емкость конденсатора, а это означает, что в качестве индикатора или выходного устройства может использоваться любой измеритель емкости. На подложку из кварца наносится тонкий слой алюминия, являющийся одной из обкладок конденсатора. На поверхности алюминиевого покрытия образуется тонкая пленка окиси Al2O3. На окисленную поверхность наносится напылением второй электрод из металла, свободно пропускающего пары воды. Такими материалами могут быть тонкие пленки палладия, родия или платины. Внешний пористый электрод является второй обкладкой конденсатора. 3) резистивные датчики, в которых изменяется сопротивление проводника, на поверхность которого нанесен гигроскопический слой. Конструкция представляет собой меандр из двух не соприкасающихся электродов, на поверхность которого нанесен тонкий слой гигроскопического диэлектрика. Последний, сорбируя влагу из окружающей среды, изменяет сопротивление промежутков между электродами меандра. О влажности судят по изменению сопротивления или проводимости такого элемента. 4) пьезосорбционные датчики, в которых влага, поглощенная гигроскопическим покрытием, изменяет собственную частоту колебаний пьезокристалла, на поверхность которого нанесен гигроскопичный слой.
68) Оптические датчики газового состава
Оптические датчики - электронные устройства, способные под воздействием ЭМ излучения подавать единичный или совокупность сигналов на вход регистрирующей или управляющей системы. Оптические датчики реагируют на непрозрачные и полупрозрачные предметы, водяной пар, дым, аэрозоли. У датчиков барьерного типа излучатель и приёмник находятся в отдельных корпусах, устанавливаемых друг напротив друга. Предмет, попавший в активную зону оптического датчика, прерывает прохождение луча. Изменение фиксируется приёмником, появившийся сигнал после обработки подаётся на управляемое устройство. Датчики рефлекторного типа содержат в одном корпусе и передатчик оптического сигнала, и его приёмник. Для отражения луча используется рефлектор (катафот). В датчиках диффузионного отражения источник оптического сигнала и его приёмник находятся в одном корпусе. Приёмник учитывает интенсивность луча, отражённого контролируемым объектом. Каждый газ характеризуется определенным спектром поглощения. Действие инфракрасных газоанализаторов основано на избирательном поглощении молекулами газов и паров ИК-излучения в диапазоне 1-15 мкм. Это излучение поглощают все газы, молекулы которых состоят не менее чем из двух различных атомов. Излучение от источника последовательно проходит через светофильтр и рабочую кювету, в которую подается анализируемая смесь, и попадает в спец приемник. Если в анализируемой смеси присутствует определяемый компонент, то в зависимости от концентрации он поглощает часть излучения, и регистрируемый сигнал пропорционально изменяется. С их помощью определяют, например, СО, СО2, NH3, СН4, оксиды азота, SO2, СО.