Самостійна робота № з

Тема: Генераторні датчики.

Навчальна мета: Ознайомитись з типами генераторних датчиків,

особливостями конструкції.

Теоретичні данні:

ГЕНЕРАТОРНЫЕ ДАТЧИКИ

Термопары обеспечивают преобразование тепловой энергии в электрическую (э. д. с). Принцип действия термопары (рис. 3.1) основан на явлении термоэлектрического эффекта, заключающегося в том, что если место спая и концы термоэлектро­дов с подключенным милливольтметром тV поместить в среды с различными температурами t₁ и t₂, то в цепи появится термо - э. д. с, пропорциональная разности этих температур.

Рис. 3.1. Термопара Рис. 3.2. Пьезоэле- Рис. 3.3. Индукционный

ктрический датчик: датчик:

1 – кристалл пьезоэле- 1 – ферромагнитный сердеч-

ктрика; 2 – металличе- ник; 2 – катушка; 3 – кольце-

ские электроды. вой магнит; 4 – якорь.

Термопары применяются для измерения температур в широ­ких пределах (100—2000 °С). Проводники А и Б термопары из­готовляются из разнородных металлов и их сплавов (медь — константан, хромель — алюмель, вольфрам — молибден и др.).

Пьезоэлектрические датчики основаны на. ис­пользовании пьезоэлектрического эффекта, свойственного моно­кристаллам некоторых веществ (кварц, турмалин, сегнетовая соль и др.). Под воздействием давления на поверхностях крис­талла пьезоэлектрика появляются заряды (рис. 3.2), величина которых пропорциональна деформации. Размеры и число пла­стин кристаллов выбираются из расчета прочности и требуемой величины заряда. Пьезоэлектрические датчики служат в боль­шинстве случаев для измерений быстропротекающих динамиче­ских процессов при ударных нагрузках, вибрации и т. д.

Индукционные датчики служат для преобразования линейных и угловых перемещений в индуктированную э. д. с, пропорциональную скорости изменения потокосцепления.

При линейном перемещении якоря (рис. 3.3) и пересечении магнитного потока в катушке возникает э. д. с, прямо пропор­циональная скорости перемещения и обратно пропорциональная зазору между сердечником и якорем.

Малогабаритные генераторы, используемые в качестве дат­чиков, преобразующих контролируемую угловую скорость в э. д. с., получили название тахогенераторов (рис. 3.4).

Тахогенераторы постоянного тока выпускаются с обмоткой возбуждения (рис. 3.4, а) и с постоянными магнитами. Послед­ние не нуждаются в источнике питания. Недостатком тахогенераторов постоянного тока является наличие коллектора и ще­ток, что значительно снижает их надежность.

Асинхронные тахогенераторы (рис. 3.4, 6) не имеют указан­ного недостатка. По конструкции они подобны двухфазным асинхронным двигателям, только их роторы выполняются в виде тонкостенного металлического цилиндра. Две обмотки стато­ра

Рис. 3.4. Схема тахогенераторов

тахогенератора смещены на 90° одна относительно другой. К обмотке 1 подводится напряжение питания U -, а к обмотке 2 (измерительной) через выпрямитель или часть схемы управле­ния подключается вольтметр.

При подаче напряжения питания, постоянной величины и ча­стоты пульсирующий магнитный поток, пересекая ротор, в измерительной обмотке индуктирует э. д. с, пропорциональную ча­стоте вращения ротора, приводимого в движение контролируе­мой машиной или механизмом.

Тахогенераторы широко применяются в различных отраслях промышленности, в том числе и в горной, например при авто­матизации двигателей подъемных машин.

Для передачи на большие расстояния угловых перемещений или синхронного вращения валов, не имеющих механической связи, применяются сельсинные датчики. Системы дис­танционных передач осуществляются с помощью специальных электрических индукционных машин — сельсинов и могут работать в индикаторном или трансформаторном режимах.

Ст.гр.Е-1-08 Гаук Андрій