Терморезисторы и уравновешенные, неуравновешенные электроавтоматические мосты и логометры.

Отсчет производят в момент равновесия моста Iп=0

R₁(R_тс-2R_л)=R₂R₃

Недостаток: не может уследить за быстрым изменением температуры. Недостаток двухпроводной схемы: результат зависит от окружающей температуры. Чтобы это устранить подключают по трехпроводной схеме.

Rл=Rпр

Iп=0; R₁(R_тс+2R_л)= R₂(R₃+R_л)

Схема электронного автоматического моста типа КСМ – 2 (Компенсирующая Схема Мостовая). В основу работы положен принцип уравновешивания моста.

Rп – подгонка начала шкалы; Rр – реохорд = 315 Ом (тонкий провод); Rш – шунт = 126 Ом; =900Ом; R – регулирует размах; Rпр – приведенное сопротивление; Rн – ограничивает ток IRтс (5…7 мА); ЭУ – электромагнитный усилитель; ∆U – сигнал разбаланса моста; РД – реверсивный асинхронный двухфазный двигатель переменного тока; К – каретка (стрелка).

Уравнение равновесия моста для начала шкалы.

Ползунок в точке b

R₂(R_тсmin+R_л+R_н)= (R_п+R_пр) (R₁+R_л)

Мосты бывают 1, 3, 6, 12, 24 – х точечные.

Полупроводниковый терморезистор (термистры) из оксидов металлов: CuO, MnO, CaO

ММТ-1 (медно-марганцевый), КМТ-У(кадмиево-марганцевый).

В – постоянный коэффициент, зависит от примесей.

- термический коэффициент сопротивления

Достоинства: 1. Малые габариты и вес МКМТ-16 (Малогабаритный …) l=1.5мм, d=0,5мм.

2. Высокая чувствительность S_ММТ=20…60S_ТСП (R_л=2,5Ом)

3. Подключают к измерительным сх. по двухпроводным сх. т.к. при 20 С R=10⁶Ом, а сопротивление проводов л=2,5Ом (можно пренебречь).

Недостатки: характеристика не линейна и не проходит через ноль.

Rш=F(Rн, Rср, Rк, Tн, Tср, Tк)

2. Большой разброс параметров термисторов одного типа.

3. Небольшой диапазон измерений ∆Т=50…120С

Применяют для измерения температуры воздуха, жидкости, смеси, подшипников.

Реостатные (потенциометрические) датчики.

каркас из изолированного материала; 2 – провод намотки; 3 – ползун.

Реостатная схема

Потенциометрологический датчик в автомобильном баке

Величину тока нагрузки I определим из теоремы об эквивалентном генераторе

хх – холостой ход

Ri – внутреннее сопротивление источника

пусть R = kh, Rx=kx

, при Rн>>Rд = R(Rx) => при Rн>>10Rд

Для получения регрессивной характеристики реостатные датчики включают по мостовой схеме и реостат со средней точкой

Потенциометры со средней точкой.

Достоинства: высокая мощность выходного сигнала, может работать на постоянном и переменном токе, простота и надежность.

Недостатки: результат зависит от температуры окружающей среды, ступенчатость изменения выходного тока, связанный с кратковременном разрывом цепи при переходе ползунка с одного витка на другой, значительные усилия для перемещения ползунка.

Для измерения уровня, давления в ограничителях, грузоподъемниках, кранах в качестве датчика вал двигателя (реостат обратной связи).

Индуктивные датчики.

В них измеряемая величина преобразуется в изменение индуктивности. Бывают двух типов:

Замкнутая магнитная цепь:

Плунжерного типа:

1 – сердечник с проволокой (катушка n витков); 2 – якорь; 3 – деталь; 4 – катушка; 5 – плунжер; 6 – противодействующая пружина.

Rk<<wL =>

Rk – активное сопротивление магнитопровода

- задан. Т.к. >>Rk

=>

при  бесконечность, L0, Iбеск.

Rн≠0, I≠0

Недостатки: 1) Нелинейная статическая характеристика, не проходит через 0, не рверсивна (ток не меняет своего направления на противоположное при изменении перемещения). 2) Ток протекающий по катушки зависит от частоты и напряжения источника и внешней температуры. 3) Мал диапазон измерений.

Применяют для измерения деформации, прогибов, в качестве бесконтактных счетчиков и конечных выключателей. Бесконтактный конечный выключатель БК

Счетчик: