Магнитоупругие преобразователи (параметрические ).

Индуктивный магнитоупругий преобразователь.

Входная величина – сила Р. Сердечник преобразует давление в деформацию и электрический сигнал.

Используется зависимость магнитной проницаемости материалов от деформации.

Р σ  _r  L Материал: перминдюр

где перминвар

σ – деформация ферриты

 _r- магнитная проницаемость

Трансформаторный магнитоупругий преобразователь.

Р _r  Ф  U₂ где Ф магнитный поток.

Магнитоупругий тензодатчик.

1 – Полоска из ферромагнитного материала.

Датчик прикрепляется прямо на деталь.

Магнитоанизотропные тензодатчики.

Четыре отверстия и в них пропущены две скрещенные катушки. Это датчик усилия Создается магнитное поле. При Р=0 силовые линии первой обмотки не пересекают витков второй обмотки второй, так как материал изотропный . Симметричное магнитное поле U₂=0; При Р0 магнитное поле деформируется и начинает пересекать витки вторичной обмотки .

Датчик крутящего момента на валу.

На вал действует крутящий момент. Появляется сложное напряженное состояние.

Одна катушка первичная , на нее подается напряжение, а с другой его снимаем.

Если момент отсутствует, то изотропность и магнитный поток не пересекает вторичной обмотки. При наличии момента М появится анизотропность, что вызывает искривление магнитных силовых линий и появление ЭДС.

Цифровые измерительные преобразователи. (ацп)

Они относятся к дискретным приборам.

Выходной сигнал – код.

Код - это последовательность сигналов или совокупность состояний элементов.

Чаще используются позиционные системы исчисления – значение числа зависит от разряда.

Например, двоичные: 2⁴, 2²,2¹;

Непозиционная система исчисления .

Непозиционная система остаточных классов.

Виды

• непосредственного считывания

• последовательного счета

Непрерывная функция заменяется дискретным значением непрерывного считывания. Х – шаг квантования. Округляем до ближайшего.

Алгоритм выбора дискретной величины может быть различным (округление до ближайшего целого верхнего и нижнего уровня, в этом случаю погрешность  Х , ( можно до ближайшего уровня вверх или вниз, тогда  Х/2). За счет дискретизации по времени появляется погрешность , определяемая скоростью изменения функции dx/dt. Она может быть больше, чем Х.

Таким образом, величина погрешности зависит от числа уровней входной величины. А число уровней определяется N=Aⁿ , где N число уровней, количество числа разрядов входа.

А – число значений разряда системы исчисления .

Датчик линейного или углового перемещения с кодирующей маской.

2² 2¹ 2⁰ излучатель фотодиод

0-0 0 0

1-0 0 1

2-0 1 1

3-0 1 0

4-1 1 0

5-1 1 1

6-1 0 1

7-1 0 0

Четырехразрядный код Грея.

ст.р.			м.р.
0	0	0	0	0
0	0	0	1	1
0	0	1	1	2
0	0	1	0	3
0	1	1	0	4
0	1	1	1	5
0	1	0	1	6
0	1	0	0	7
1	1	0	0	8
1	1	0	1	9
1	1	1	1	10
1	1	1	0	11
1	0	1	0	12
1	0	1	1	13
1	0	0	1	14
1	0	0	0	15

Кодирующая маска представляет собой линейку с двумя различными свойствами («0» - не прозрачный участок, «1» - прозрачный участок).

Входная величина является перемещение маски, то есть пластинка соединена с каким-то механизмом у которого необходимо измерить минимальное перемещение.

Выходная величина – код.

Для повышения точности измерения необходимо, клетки по вертикали сделать меньше. При этом погрешность не может быть больше одной клетки.

За счет неточности расположения лампочек на границе появляется погрешность неопределенного считывания. И тогда погрешность будет менять весь диапазон.

Для избежания этого можно использовать коды, в которых комбинация отличается только в одном разряде. (код Грея):

Кодирующая маска для датчика углового перемещения. В коде Грея погрешность от считывания не превышает одного любого разряда.

Цифровой датчик углового перемещения последовательного счета.

выход

Импульсы поступают на вход счетчика.

Входная величина – угол поворота .

Выходная величина – код.

1

реверсивный

0-разрядный – 1024 дырки для угла поворота 360⁰