6.1 Дослідження диференційно - трансформаторного пп

6.1.1 Увімкніть осцилограф тумблером «Мережа».

6.1.2 До клем 3 і 4 стенда підключить обидва входи осцилографу 5 (рис.3).

6.1.3 Поворотом ручки гвинта – задатчика 1 переміщення перемістіть осердя ПП1 у середнє положення, при якому U_ВИХ = 0 (нижня синусоїда на екрані осцилографа повинна являти собою майже пряму лінію). Показання мікрометра 2 при цьому установіть на нульове значення, обертаючи його шкалу.

6.1.4 Обертаючи ручку гвинта – задатчика 1, перемістіть осердя ПП1 до упору в одну, а потім в іншу сторону, фіксуючи за допомогою осцилографа в протоколі значення амплітуди U_ВИХ і фази  із кроком, рівним Х=0,5мм (за мікрометром). Якщо фази напруги первинної обмотки й вихідної напруги ПП1 збігаються, то напруги на виході вважати позитивними, якщо фази протилежні – негативними. Переконайтеся в тому, що при переході осердя через центральне положення фаза вихідної напруги датчика змінюється.

6.2 Дослідження індуктивного пп2 з мостовою схемою включення обмоток

6.2.1–6.2.4. Дії аналогічні п.п. 6.1.1 – 6.1.4 при роботі з дифтрансформаторним датчиком. Але тут у середньому положенні осердя не потрібно установлювати показання мікрометра в нуль.

6.3 Після закінчення роботи виключіть всі прилади з мережі ~220 В.

7. Обробка результатів дослідів

За даними протоколу для кожного з розглянутих ПП переміщення:

7.1.1 Побудуйте графік залежності амплітуди вихідної напруги U_ВИХ

(вольт) від величини переміщення Х (мм) осердя ПП: U_ВИХ=f(Х).

7.1.2 Побудуйте графік залежності зрушення фази  (радіан) вихідної напруги ПП від переміщення Х (мм) його осердя:  = f(Х).

7.1.3 Визначте діапазон переміщення Х осердя, у якому робочі частини характеристик U_ВИХ=f(Х) і  = f(Х) можна вважати лінійними. За критерій лінійності прийміть величину відхилення експериментально отриманих характеристик від прямої лінії, яке не повинно перевищувати 1%.

8. Оформлення протоколу

8.1 На титульній стороні подвійного аркуша вкажіть П. І. Б. студента, групу, найменування лабораторної роботи й дату її виконання.

8.2 Коротко опишіть стенд, мету і порядок виконання роботи.

8.3 Наведіть результати спостережень у табличному й графічному вигляді й зробіть висновки за отриманими результатами.

Л а б о р а т о р н а р о б о т а № 2

Вивчення оптичних первинних вимірювальних перетворювачів переміщення

1. Мета роботи - вивчення принципу дії оптичних ПП переміщення і експе-

риментальна перевірка їх працездатності.

2. При виконанні лабораторної роботи студент повинен:

Знати: мету і зміст майбутньої роботи, порядок її виконання й основні теоретичні положення даної теми.

Вміти: користуватися вимірювальними приладами лабораторного стенда.

3. Загальні положення

Оптичні ПП переміщення з дискретним вихідним сигналом застосовують для безконтактного контролю кількості штучної продукції (пляшок, упакувань, коробок, мішків…), швидкості обертання валів і т.д.

Розрізняють дифузійні, рознесені й рефлекторні оптичні ПП переміщення [див. Конспект лекцій з курсу МТВП: Модуль 2, §6.7].

Дифузійні ПП (рис. 4а) у малогабаритному корпусі 1 містять світлодіодне джерело 2 і фотодіодний приймач 3 інфрачервоного випромінювання. Вони зв’язані з мікросхемою дискретного перетворювача 4, який звичайно має світлодіодний сигналізатор 5 свого спрацьовування.

ПП установлюють перпендикулярно напрямку руху контрольованої штучної продукції 6 на необхідній від неї відстані. Залежно від типу ПП ця відстань може становити від декількох сантиметрів до десятків метрів.

При своєму русі тіло 6 попадає в поперечний потік інфрачервоного світла, випромінюваного джерелом 2. Частина потоку відбивається від тіла й попадає на

6

1

4

3

2

5

U_жив U_вих

а) б)

Рис. 4 Оптичні ПП переміщення

а) - дифузійний; б) – рознесений

чутливий елемент 3, що викликає спрацьовування електронного реле 4. При цьому його вихідний сигнал стає рівним рівню логічної «1». У цьому випадку в корпусі ПП загоряється світлодіодний індикатор 5, що сигналізує про фіксацію чергового тіла, яке рухається.

Коли тіло виходить із зони дії ПП, відбитий світловий потік знижується до нуля, що приводить до зворотного спрацьовування реле 4 і вихідний сигнал ПП стає рівним логічному «0». Світлодіод 5 гасне.

Рознесені ПП одержали назву через свою конструкцію, де контрольоване тіло проходить між джерелом і приймачем світла, розриваючи світловий потік. При цьому джерело й приймач монтують як в окремих корпусах, так і в одному, як показано на рис. 1б.

Тут корпус 1 ПП має проріз, уздовж якого проходить потік контрольованої штучної продукції 5. По обидва боки прорізу співвісно встановлені джерело 2 (світлодіод) і приймач 3 (фотодіод) інфрачервоного світла, зв'язані зі схемою дискретного перетворення 4. При проходженні чергового тіла 5 уздовж прорізу світловий потік від джерела до приймача переривається й електронне реле 4 виробляє вихідний сигнал, що відповідає логічній «1». Коли тіло 5 виходить із прорізу, світловий потік від джерела 2 до приймача 3 відновляється, відбувається зворотне спрацьовування ПП, вихідний сигнал якого стрибком знижується до рівня логічного «0».

Вбудовані в ПП дискретні перетворювачі 4 мають контактну або безконтактну схему передачі вихідного сигналу до вторинного приладу, наприклад, лічильника імпульсів, який фіксує загальну кількість одиниць вимірюваної продукції.

Контактний вихід ПП звичайно реалізують на основі схеми типу «сухий контакт» вбудованого в ПП вихідного електромагнітного, часто герконового реле. «Сухим» називається контакт, який не має свого джерела живлення і використовується у зовнішніх схемах.

Безконтактний вихід ПП здійснюють використанням в прикінцевому каскаді ПП вихідного транзистора, тиристора або симистора.