44. Магнитные датчики
Принцип действия основан на том, что в измеряемый параметр «вовлекается» один из эл-ов магн контура (обычно индуктивность) Измен индуктивности вызывает измен магн потока через измерительную обмотку, значит, и эл сигнала. Подходы при построении магн датч: индуктивный (информативный парам - индуктивность, коэф взаимной индукции) и индукционный ( ЭДС индукции).
Магн датч можно вкл по дроссельной и трансформаторной схемам. Дроссельная схема содерж одну или две катушки, в к-рых изменяется коэф самоиндукции. В трансформаторной схеме исп неск катушке для изменения коэф-та взаимной индукции При этом одна из катушек неподвижна
1-6.L
Включение магн датч в дроссельной (вверху) и трансформаторной схемах: 1 - подвижный | сердечник. 2 - катушки.
Магнитные хгерконовые) датчики. Предст собой пару геркон плюс магнит. Геркон - это герметически запаянный в стеклянную трубку | контакт. Он замыкается или размыкается при i поднесении к нему магнита. Герконовые датчики j состоят из герметизированных магннтоуправляемых \ контактов и предел собой контактные • ферромагнитные пружины, помешенные в герметичные стеклянные баллоны, заполненные инертным газом, азотом высокой чистоты или водородом Контактные элементы являются одновременно элементами магнитной цепи. Под напряженности ферромагнитные контактные ■ пружины деформируются и замыкают или | размыкают контакты. Дост магнитоуправляемых j контактов - большая износоустойчивость и очень i малое ьремя срабатывания Устройство и принцип работы
Принцип работы магнитной измерительной системы заключается в опр-ии местоположения магнитного датчика относительно нулевой отметки магнитной линейки путем определения направл и вел-ны ; (напряженности) магнитного поля. Магнитная линейка предст собой многослойную ленту, : состоящую из подложки с нанесенным на нее магнитным слоем и защитного покрытия Магнитный слой определяет хар-ки магнитного поля линейки - оно зависит от количества магнитных : полюсов (масштабных штрихов) в магнитном слое и ; расст между ними. Расст между полюсами магнитов ; напрямую влияет на скор считывания данных | магнитным сенсором и определяет быстродействие ! системы и ее номинальные рабочие скорости. [ Разрешающую способность, т. е. абсолютную точность измерений, обеспечивает чувствительность магнитного датчика.
45. Оптические датчики
ОДП.предназц для преобр-ия лип и угл перемещ в
цифровой код. Основой ОДП явл-си оптич система.
включающая источник света, кодирующий элемент (диск
или линейка) и блок фотоприемников
Дост: возм-ть бесконтактных измер, вые скор отклика;
малые размеры, большой срок службы; I невосприимчивость к воздействию эл-магн попей
Недост: чувствительность к загрязнению и температуре;
подверженность влиянию постороннего света.
Классификация ОДП:
I По принципу считывания сигнала
Относительные (накапливающие). Они используют
датчик и счетную систему, суммирующую отдельные
приращения, а также репер (метку), относительно
которого эти приращения суммируются. j Абсолютные (с абсолютным отсчетом).
2.По способу кодирования: I Растровые ОДП - для преобр-ия лин и угл перемещ в I цифровой код на основе исп-ия растрового сопряжения j (сов-сть однотипных непрозрачных эл-ов, обр-щих | периоднч структ);
З.По принципу работы
Работа на просвет. В просвет между источником и \ приемником оптопары помещается диск с прорезями, : вып-щий ф-цию прерывателя оптопары. При вращении
диск периодически «отсекает» приемник от источника.
Работа на отражение: Источник и приемник
располагаются по одну сторону от вала или диска с
чередующимися светлыми и темными полосами При ! вращ диска приемник формирует сигналы с | чередующимися единичным и нулевым уровнями в зав-- г;' от степени отражения света от поверхности диска, i Примен в автоматич установках парфюмерной, пищевой,
легкой промышленности в сист позиционирования | объектов с цветной меткой для сортировки, | распознавания среды в хим произв-ве.
оптического бесконтактного выключатели. » Излучатель - светодиод, создающий излучение. » Индикатор показывает наличие напр питания на
передатчике оптического бесконтактного выключателя.
* Оптическая система формирует диаграмму | направленности излучения и при необходимости его j поляризацию.
» Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты | от проникновения твердых частиц и воды.
* Корпус обеспечивает монтаж выключателя, защищает : от механических воздействий. Выполняется из латуни ' или полиамида, комплектуется метизными изделиями.
! Приемник излучения
» Оптич сист формирует диаграмму направленности приемника излучения
* Фотоприемник воспринимает оптическое излучение и преобразует его в электрический сигнал.
» Усилитель усиливает входной сигнал.
* Пороговый эл-т обеспеч необходимую крутизну фронта выходного сигнала и величину гистерезиса.
* Электронный ключ обеспечивает коммутацию выходного тока выключателя, определяет схему подключения нагрузки, имеет защиту от перегрузки и
* Светодиодный цветной индикатор показывает состояние выключателя, позволяет определить функциональный резерв по выбранному объекту,
I обеспечивает контроль работоспособности,
I оперативность настройки.
* Регулятор чувствительности позволяет производить настройку выключателя по фактической контрастности объекта на фоне окружающих предметов.
46.
Ультрозвуквые датчики
УД позволяет осуществлять бесконтактный контроль габарита различных объектов, независимо от их оптич и эл св-в, широко исплся в технологии оборуд для измер уровня заполнения резервуаров жидкостями и сыпучими материалами, контроля 1 диаметра намотки листовых материалов и решения многих других задач. Специализированные УД позволяют опр полож кромки и толщину прозрачных полимерных пленок, тканей, бумаги Осн хар-ки УД.
Центральная частота (кГц) - резонансная частота, на ; к-рой происх излучение и прием
Полоса пропускания (кГц) - ширина полосы ] пропускания относительно центральной частоты, s измеренная по уровню -6 дБ (-3 дБ) j
Уровень звукового давления или интенсивность ' звука (дБ) - вел-на звукового давл, создаваемого ; излучателем в точке измерения на заданном расстоянии, отнесенная к опорному уровню звукового давления, принятому за 0 дБ (стандартно 1 мкПа).
Чувствгтт^ы^сть (дБ) - вел-на напр на выводах УД, отнесенная к измеренной величине звукового давления на пов-ти преобр-ля, выраженная в децибелах относительно опорной величины 10 В/Па " Емкость ПФ - величина собственной емкости преобр-ля. измеренная на частоте 1 кГц. Илшеданс (Ом) - величина акт1 сопр преобр-ля на !>е>?нансной частоте.
У^: вх напр (В) - предельная вел-на перем напр, -"гиложенного к выводам УД в теч заданного зремени.
Диапазон раб темп (°С) - диапазон темп, в к-ром гарантированно обесп-ся работоспособность устр-ва.
Датчик сост из неск сотен мелких пьезокристаллов., i работающих в одинаковом режиме В датчик \ вмонтирована фокусирующая линза, что дает возм-
Все УД делятся на механические и электронные. В ме^нических сканирование осущ за счет движ излучателя (он вращ или качается). Недостатками механических датчиков явл-ся шум, вибрация, производимые при движении излучателя, а также низкое разрешение.
В э^нущнжных развертка произв-ся электронным путем