4-6 paskaita.

Bet koks matavimo įtaisas gali būti laikomas išmatuotos vertės g siųstuvu, kuris reiškia šią vertę skaitmeninių verčių (g) forma ir suteikia rezultatą patogiai jo suvokimui ir tolesniam naudojimui. 2 paveiksle parodytas apibendrintas matavimo prietaiso modelis, kuriame išmatuojama vertė G yra atstovaujama įvesties verte x E, o išmatuotos vertės ekranas (g) [g] yra x a produkcijos vertė. Šią konversiją įgyvendinama funkciniu elementu, vadinamuoju jautriu elementu arba pirminiu matavimo keitikliu (PIP).

Fig. 2. Bendras matavimo priemonės modelis

Mikroelektroniniai kauliukai su išėjimo elektriniais arba optiniais signalais vadinami jutikliais. Dažnai PIP taip pat vadinami jutikliais (nepaisant to, kad "jutiklis" populiarumas nerekomenduojama valstybinis standartas Mūsų šalyje, kaip pageidautina naudojama. Šios koncepcijos reikšmė yra "suteikimas", t.y. Nepriklausomai generuoti signalą, kuris neatitinka būdingo PIP funkcija konversijos funkcija išmatuotos vertės į signalą tinka tolesniam naudojimui).

Lyginant. \\ T paprasti įrankiai Išmatuota vertė rodoma tiesiogiai kaip išėjimo vertė. Tačiau dažnai PIP išvesties signalai patiria antrinį transformaciją, kuri yra susijusi su tolesnio signalo apdorojimo reikalavimais. Šiuo atveju turi būti nedviprasmiškas funkcinis priklausomybė tarp išmatuotos vertės, t.y. Originalas ir jo ekranas. Paprastai linkę užtikrinti, kad ši priklausomybė nuo matavimo transformacijos būtų linijinė ir funkcija x. a \u003d. f.(x. e) - PIP transformacijos lygtis - grafiškai rodoma tiesia linija.

Juosius elementus ir jutiklius yra vienas iš pagrindinių automatinių sistemų elementų. Jie yra skirti įvairiems pokyčiams keisti ir kontroliuoti fiziniai kiekiai (Gamybos procesų parametrai): temperatūra, slėgis, drėgmė, tirpalų koncentracija, sukimosi greitis ir kt. Paprastai jautrus elementas reaguoja į parametro pakeitimą ir konvertuoja šį pakeitimą, patogiu ateities naudojimui automatinėje sistemoje. Daugeliu atvejų nereikia elektros dydžio pokyčių, kad būtų galima konvertuoti elektros vertę į pokyčius. Konstruktyvus dekoruota automatinės sistemos dalis, kurioje kintama vertė vienu metu konvertuojama į kitą fizinę vertę, patogiau tolesniam naudojimui automatinėje sistemoje vadinama jutikliu. Jutiklis apima jautrią elementą. Tačiau praktikoje ir techninėje literatūroje dažnai nėra skirtumų tarp "jautrių elementų" ir "jutiklio" sąvokų.

Jutikliai yra labai įvairios prietaisai. Tai paaiškinama fiziniame išmatuotų verčių (proceso parametrų) fiziniame pobūdžiu ir principų, pagrįstų jų matavimu, skirtumas. Paprastai jutikliai klasifikuojami pagal išmatuotą vertę (temperatūrą, skysčio srautą, medžiagos drėgmę ir kt.) Ir parametrą, kuriame konvertuojamas jutimo elemento signalas (ohmic atsparumas, induktyvumas, talpa ir kt.).

Jautrūs elementai (jutikliai) gali būti kontaktuojami ir kontaktai. Pirmuoju atveju matavimo metu jautrus elementas liečiasi su kontroliuojamomis medžiagomis, antrajame matavime vyksta be kontakto.

Jutikliai naudojami. \\ T automatiniai įrenginiaiGali būti parametrinis ir generatorius. Parametriniai jutikliai konvertuoja kontroliuojamos vertės pokyčius, paprastai ne elektros, į pokyčius į elektros grandinės parametrus. Generatorių jutikliai konvertuoja kontroliuojamos vertės pakeitimus EDC.

Pagrindiniai jutiklių reikalavimai yra: didelis jautrumas, išėjimo vertės priklausomybės nuo įvesties ir mažos inercijos priklausomybės. Jutiklis kaip automatinės sistemos elementas transformuoja kontroliuojamą vertę; jis vadinamas įvesties verte x. 1, į kitą - produkcijos vertę h. 2 . Esant jautrumui S. Suprasti prieaugio santykį Δ x. 1 iki padidėjimo Δ x. 2:

Kreipiantis į ribą Δ x. 1 -\u003e 0, mes gauname diferencinio jautrumo išraišką S. D:

Jautrumas gali turėti dimensiją (pvz., MV / kruša, OM / mm ir tt) ir yra matmenų vertė.

Kartais naudokite santykinį jautrumo indikatorių η :

,

kur h. 10 ir. \\ T h. 20 - Iš anksto pasirinktos jutiklio įvesties ir išvesties vertės vertės. Šiuo atveju jautrumas visada bus matmenų vertė.

Žemiau apžvelgsime kai kurių svarbiausių jutiklių tipų.

Automatiniuose sistemose mechaniniai jautrūs elementai yra plačiai naudojami, kurių įvesties vertė juda. Tai paaiškina tai, kad įvairūs fiziniai kiekiai, tokie kaip jėga, jėgos momentas, slėgis, temperatūra, greitis, pagreitis, geometriniai kūno dydžiai, yra palyginti paprasčiausiai transformuojami į erdvinius poslinkius, funkciniu būdu susijusius su šių vertybių kiekybine verte. Šie judesiai po to konvertuojami į funkcionaliai susijusius elektrinius parametrus - dabartinę stiprumą, įtampą, induktyvumą, konteinerį.

Dažniausi jutikliai su poslinkio konvertavimu į elektros vertes yra tvirtas (potenciometrinis), elektrotezometrinis, indukcinis ir talpinis.

Skausmo jutikliai Konvertuokite jutimo elementą, kad pakeistumėte srovės ar įtampos. 3 pav (RISOSTATE jutikliai, įtraukti pagal potenciometro schemą.

Išvesties srovė I. H ir įtampa U. H yra unikaliai susijęs su variklio padėtimi (su pastovia vertė tiekimo įtampos U.) ir su pakankamai dideliu atsparumu apkrovos ( R. N \u003e\u003e. R.) ir vienodas laidininko likvidavimas yra praktiškai teikiama linijinė priklausomybė arba . "Roster" jutiklis yra įtampos skirstytuvas su linijiniu arba kampiniu variklio judėjimu. Tokių jutiklių jautrumas nustatomas pagal išraišką linijinio judėjimo s. Variklis (3a pav.) ir. \\ T Α variklio kampiniam judėjimui (3B pav.).

Fig. 3. Atnaujinkite jutiklius

Tokie jutikliai turi didelių trūkumų dėl slankiojo kontakto buvimo. Pavyzdžiui, judant variklį per vieną posūkio posūkį nesukelia pokyčių išėjimo vertės, todėl atsiranda klaida dėl laipsniško išėjimo vertės pasikeitimo U. H su sklandžiu įvesties s arba α pakeitimu.

Paprastai jutiklio apvija yra pagaminta iš manganino arba konstantano vielos. Labiausiai atsakingais atvejais jutiklio apvija yra pagaminta iš baudos (D \u003d.0,03 mm) Platinum Iridiyevo laidai geras kontaktas Su labai mažu slėgio varikliu.

"Reostat" grupė apima anglies jutiklius, kurie konvertuoja jėgos perduotą jėgą į elektros varžą arba įtampą. Vienos iš anglies jutiklių schema parodyta 4a paveiksle . Jis susideda iš grafito diskų, surinktų stulpelio pavidalu 1. Stulpelį sudaro 10-15 diskų, kurių skersmuo yra 5-10 mm ir 12 mm storio. Stulpelio galuose yra kontaktiniai diskai 2 ir užsispyręs dizainas 3 , per kurį slėgis perduodamas. Tokio jutiklio elektros atsparumas susideda iš grafito diskų atsparumo ir trumpalaikio atsparumo kontaktiniams paviršiams tarp šių diskų. Didėjant slėgiui, mažėja jutiklio kontaktinis atsparumas.

4B pav pateikta jutiklio pasipriešinimo priklausomybės nuo taikomosios jėgos priklausomybės R,kuris yra susijęs su priklausomybe

,

kur R. g - bendras impedanas grafito diskų; μ. l.- nuolatinis koeficientas; R.- taikoma jutiklio jėgai.

Diferencinį anglies jutiklio jautrumą galima rasti užfiksuojant ankstesnę išraišką R:

.

Praktiškai dažniau vartoja santykinį jautrumą.

kur δ. R. - Pakeiskite jutiklio atsparumą, kai jis keičia jo ilgį iki Δ l..

Fig. 4. Akmens anglių jutiklis

Anglies jutiklių trūkumas yra netiesiškumas, būdingas, jo nestabilumas laiku, didelė atsparumo priklausomybė nuo aplinkos temperatūros ir reikšmingos histerezės (iki 8%).

Matuoti mažus poslinkius (milimetrų akcijas), elastinga deformacijos, dažniausiai naudojamos vibracijos elektrotezometriniai elementai Atstovaujant vielos jutikliams, kurių deformacija konvertuojama į elektros varžos pokyčius. Toks vielos jutiklis (seifas) yra plonas ( d \u003d0,02 ... 0,05 mm) viela 1 (5 pav.), Zigzago formos izoliacinėje bazėje 2 - paprastai plonas popierius. "Constantanova" arba "Nichrome" viela dažniausiai naudojama, į kurią prie galų pridedami vario išvados. 3. Jutiklis su klijais (BF-2, BF-4, silikono ar kitos) yra stiprinamas detales ir deformuoti su juo. Matavimo matavimus, tenmenetras paprastai yra įtrauktas į tilto matavimo grandinės petį.

Fig. 5. TENSOMETER

Indukciniai jutikliai Taikyti matavimui ir valdymui mechaniniai judesiai 0,01-50 mm. Tačiau kai kurie iš jų yra vadinama. Stūmokliniai indukciniai jutikliai gali būti naudojami matuoti poslinkius, pasiekiančius dešimtis centimetrų.

Paprasčiausio inkaro indukcinio jutiklio grandinė parodyta 6a pav. . Įvesties vertė šiuo atveju yra oro tarpas δ, keičiantis kai perkeliant feromagnetinius inkarus 1, o išėjimas - srovė i.dėl nuolatinė įtampa U:,

kur - Atsparumas ritiniams 2 jutiklis; R.- aktyvus ritės atsparumas; ω - Dabartinis dažnis; L.- jutiklio ritės induktyvumas.

Fig. 6. Inkarų jutiklis

Indukcinis L., GN, ritės gali būti apskaičiuojamas pagal apytikslę formulę:

,

kur yra ritės posūkių skaičius; F -magnetinio vamzdyno skerspjūvio plotas.

Kadangi aktyvus ritinių atsparumas yra žymiai mažiau indukcinis, t. Y. R.<<L.Maždaug jūs galite imtis

Apytikslė priklausomybė i \u003d F.(Δ) 6 pav . Ši priklausomybė yra linijinė gana plati tarpo pakeitimas 6. Kai aktyvus pasipriešinimas tampa su indukciniu, tiesiškumas yra sugadintas.

Indukcinio jutiklio jautrumas gali būti nustatomas nuo išraiškos (1):

7 paveiksle parodyta scheminė stūmoklio indukcinio jutiklio schema. Šiuose jutikliuose induktyvumo ritės nuosavybė naudojama jo pasipriešinimui keisti, kai į jį įdėta feromagnetinė šerdis. Kintamos pramonės (50 Hz) srovė naudojama indukciniams jutikliams ir kartais didesniam dažniui (iki kelių kilohertz).

Fig. 7. Stūmoklio indukcinis jutiklis

Talpinių jutikliai Kondensatorius yra talpa, kuri keičiasi su matuojamu neelektriniu mastu, ypač judėjimo vertę. Taigi, sąnaudų vertės talpos jutikliai yra linijinis arba kampinis kirtimas, o išėjimas yra elektrinis konteineris. Galinių jutiklių pavyzdžiai rodomi 8 paveiksle.

Fig. 8. Capaciziniai jutikliai

Talpa Nuo. Plokščio kondensatoriaus jutiklis su kintančiu atstumu tarp plokščių (8 pav bet) nustatoma pagal formulę:

kur yra dielektrinis pastovus; F.- aktyvus kondensatoriaus plotas; Δ - Atstumas tarp plokščių.

Kad jutiklio jutiklio talpa pasikeis su atstumu nuo plokštelių. Diferencialinis jautrumas S. D jutiklis šiuo atveju nustatomas pagal formulę:

.

Talpos jutikliai su besikeičiančiu atstumu tarp plokštelių yra naudojama matuoti labai mažus poslinkius - iki 10 -6 m. Toks didelis tikslumas pasiekiamas įjungiant jutiklį tilto grandinės peties, maitinamas aukšto dažnio įtampa.

Capacizinis jutiklis su kampiniu judėjimu A yra parodyta 8b paveiksle . Tokio kondensatoriaus talpa gali būti nustatoma pagal formulę:

kur F.- aktyvus kondensatoriaus plotas α \u003d 0; Δ - Atstumas tarp plokščių.

Šis jutiklis turi įvesties vertę α, o produkcija S.

Diferencialo jautrumas:

.

Cilindrinio talpos jutiklio schema parodyta 8b paveiksle. Čia konteineris skiriasi su santykiniu ašiniu judėjimu cilindrų formuojant kondensatorių:

,

kur Δ yra vidinio cilindro lauko sutapimo dydis; r. 1 ir. \\ T r. 2 - Radii, atitinkamai, vidiniai ir išoriniai cilindrai.

Diferencialo jautrumas nustatomas pagal formulę:

Magnetoelastiniai jutikliai Remiantis magnetoelastic efekto reiškiniu - magnetinio pralaidumo pokytis ferrometruose su elastine deformacija. Supaprastinta magnetoelazinio jutiklio schema parodyta 9a pav . Jis susideda iš magnetinio vamzdyno su induktyvumo ritė. Su elastinga magnetinio vamzdyno deformacija, jo magnetinio pralaidumo μ pokyčiai, kaip rezultatas, bendras elektros atsparumas ritės pokyčiai nes. .

Nikelio geležies lydiniai paprastai naudojami kaip MAGNETOVEL be jutiklio medžiagos. Santykinio magnetinio pralaidumo pokyčių priklausomybė nuo mechaninio streso:

elastinėmis deformacijomis, parodyta 9 paveiksle .

Magnetoelastiniams jutikliams, dviejų jautrumo tipai išskiria: elektrinį

ir magnetinis

.

Bendras jutiklio jautrumas

.

Fig. 9. Magnetoelastinis jutiklis

Fig. 10. Pjezometrinis jutiklis

Šio tipo jutiklis turi didelį greitį ir mažus dydžius. Jo didelė nepalanki padėtis yra didelė temperatūros klaida, kuri ateina į 1% 1 ° C temperatūroje. Tai daro tai taikyti specialias schemas kompensuoti temperatūros klaidas. Panašių jutiklių grandinės galia atliekama nuo pakaitinio dažnio srovės šaltinio (5-10 3 ... 5-10 4 Hz).

Pjezoelektriniai jutikliaiDažniausiai naudojamas greito slėgio, deformacijų ir kt. Matavimui ir valdymui, yra pagrįsti pjezoelektru. Šio poveikio esmė - tai įkrovimo kristalų kraštų išvaizda mechaninėmis deformacijomis. Tokiuose jutikliuose dažniausiai naudojamas plokštelės (arba kelios plokštės), specialiai iškirpti iš turmalino, kvarco arba feroninės druskos kristalų. Titanato bariumas yra plačiai naudojamas kaip plokštės medžiaga.

Jėga R.palei vadinamąją elektrinę ašį, esančią plokštelės ribose, kyla elektros mokesčiais q.Įvairūs simboliai, kurių vertė nustatoma priklausomybe:

kur k. 0 - Piezoelektrinė konstanta arba modulis.

Šie jutikliai yra generatorius, yra plokštelės tarp plokščių. Tarp plokštelių įtampa U.vienodai:

kur Nuo -jutiklio talpa; Nuo. 0 yra matavimo grandinės, prijungto prie jutiklio (laidų talpa, matavimo įtaiso bakelis).

Diferencinis jutiklio jautrumas:

Iš pirmiau minėtos išraiškos matyti, kad jutiklio jautrumas žymiai veikia Nuo. 0, kurio padidėjimas lemia jautrumo sumažėjimą.

Norėdami padidinti jautrumą, jutiklis yra sudarytas iš kelių plokščių, esančių stulpelyje (10 pav.) Ir sujungta lygiagrečiai. Tokiu atveju:

kur pjutiklių plokščių skaičius. Iš frazės (4) mes randame

Lyginant išraiškas (4) ir (5), galima daryti išvadą, kad kelių plokštelių naudojimas pjezoelektriniuose jutikliuose sukelia jautrumo padidėjimą dėl konteinerio poveikio sumažėjimo Nuo. 0 .

Tarp elektromajų jutikliai dažniausiai yra tacogeneratoriai pastovi ir kintanti srovė. Jie tarnauja, kad gautų įtampą, proporcingą sukimosi greičiui ir yra naudojami kaip kampinio greičio elektriniai jutikliai.

DC Tacogeratoriai (11 pav.) Atliekami su nuolatinio magneto sužadinimu (11a pav.) arba iš dc išorinio šaltinio (11b pav.) . EMF Takhogenerator yra nustatomas pagal išraišką:

kur k E. - koeficientas, priklausomai nuo dizaino ir armatūros schemos; F-jungiklio sužadinimo; - kampinis greitis.

Fig. 11. Tagumererators.

Su pastoviu sužadinimo srautu (F \u003d Const) EMF E.priklauso tik nuo inkaro greičio. Tacogeneratoriaus jautrumas:

makiažas ~ 10 mv / min -1. Tachogeneratoriaus charakteristikos E.= f (N.) parodyta 11b paveiksle . Tai galima matyti, kad padidinus apkrovą R. N. charakteristika tampa netiesiniu ir jautrumu sumažėja.

Fotoelektriniai jutikliaireaktyvus Šviesos srautasŠis jautrus elementas yra įvairių tipų fotokoniniai. "Photokells" skambučių įrenginiai, kurie padeda konvertuoti šviesos energiją į elektros srovės energiją.

Fotoelektriniai jutikliai yra plačiai naudojami matuoti ir stebėti skirtingus gamybos procesų parametrus - temperatūra, skysčio lygis, dujų skaidrumo tirpalų koncentracija, apskaitos, rūšiavimo ir atmetimo gabalams (dalys, dėžės ir kt.), Siekiant stebėti sąlygą Automatinėse sistemose kūno paviršius, siekiant stebėti dalies dalį apdorojant jo kontūrą ir tt

Nuotraukų ląstelės jų veiksmo principui gali būti suskirstyti į dvi grupes. Pirmoji grupė apima nuotraukų ląsteles, kurios naudoja išorinio foto efekto reiškinį, kai išleidžiami elektronai palieka medžiagą, t.y. Yra elektroninė emisija. Tokie prietaisai vadinami "Fotoelers" su išoriniu fotoelektru. Antroji grupė apima fotokolus su vidine fotoelektru. Tai gali būti fotoresistance, kuris pagal šviesos srauto veikimą keičia cheminės medžiagos elektrinį laidumą ir foto elementus su fiksavimo sluoksniu (vožtuvo fotokolų), kuris, atsižvelgiant į šviesos srautą, yra susijaudinęs.

12a pav. Parodytas fotokelio įrenginys su išoriniu fotoelektru (elektros ląstelių fotokelkiu). Stikliniame cilindre, iš kurio oras, vakuume arba inertinėje dujose (dažniau nei argonas), yra dedami į vakuumą arba anodą. 1 ir katodas 2. Photocell anodas yra apskrito plokštė arba žiedas, o katodas yra pritaikytas į vidinį fotokelio fotokolo fotokolo paviršiaus į plonąsias fotosensyvaus sluoksnio pavidalu (paprastai antimuno-cesium). Photoell įtraukimo į išorinį fotoeffect yra parodyta 12 paveiksle . Anodo grandinėje yra pastovaus įtampos šaltinis (150-200 V) ir atsparumas apkrovai R. N. . Kai apšviečiant fotokelą anodinėje grandinėje, atsiranda dabartinė, sukuriant tam tikrą įtampos lašą ant apkrovos atsparumo.

Fig. 12. PHOTCELL su išoriniu fotoelektru

"Fotoeffect" šaltinio skleidžiamo elektronų skaičius yra tiesiogiai proporcingas šviesos srautui, patenka į metalinį paviršių. Todėl fotoelektrinės emisijos galia

kur f - šviesos srautas, Lm; k. F - proporcingumo koeficientas.

Jautrumas Photocell.

jis matuojamas mikroį ant liumeno. Dujų užpildytuose antimuno-cesium fotokeluose jautrumas gali pasiekti 150-200 μu / lm, o vakuuminiuose instrumentuose jis yra 20-30 μA / lm.

"Piza 12B" fotokelio šviesos charakteristikos su išoriniu fotelektriniu fotometonu, rodantis dabartinių fotokolo srovės jėgų priklausomybę nuo korinio srauto.

Fotoradistencija yra pakeista puslaidininkių fotovoltiniais įrenginiais, kurie naudoja puslaidininkio turtą, kad padidintų elektros laidumą pagal šviesos veikimą. Gavęs energiją iš šviesos srauto, elektronai patenka į laidumo zoną proporcingai šviesos srauto energijai, nesikreipiant į puslaidininkinį. Jei potencialus skirtumas yra pritvirtintas prie tokio puslaidininkio galų, šioje grandinėje esančios dabartinės srovės jėga priklausys nuo puslaidininkio apšvietimo. Tuo pačiu metu, priešingai nei fotokolai su išoriniu fotoelektru, fotoresistance neturi vienpusio laidumo, o vienodai elgiasi elektros energija abiem kryptimis.

Nuotraukų pasipriešinimo įtaiso schema parodyta 13a paveiksle. Ant laidų grotelių 1 Plonas puslaidininkio sluoksnis taikomas išgarinant vakuume 2. Dauguma fotosensyviausių puslaidininkių yra selenas, sieros talpa, sieros švino, sieros bismuto ir sieros kadmio. Fotoresistance yra sumontuoti į plastikinį korpusą su kaiščiais, kad būtų įtrauktas į grandinę. Jei norite patekti į šviesą į šviesos jautrumo paviršių atveju, langas atliekamas.

Fig. 13. Fotorestacija

Kai grotelės pasikeičia, fotokelio ir srovės atsparumas yra pakeistas I. F grandinėje. Visose nuotraukose priešpildai, fotokurrent jėgos priklausomybė I. F Nuo šviesos srauto F dydį su pastovia maitinimo įtampa U.turi netiesinį pobūdį ir gali būti atstovaujama išraiška

kur 0.<p < 1.

Kaip matyti iš 13b paveikslų, didinant apšvietimo jautrumą

falls ir didžiausias jautrumas tokios nuotraukų ląstelės turi mažą apšvietimą. Tačiau "Photosonopiles" jautrumas yra daug didesnis nei fotoaples su išoriniu fotoelektru.

Fotoresonų trūkumai yra netiesiškumo charakteristikos, inercija, reikšminga temperatūros klaida.

Nuotraukų ląstelės su fiksavimo sluoksniu (vožtuvo fotokolai: iš esmės skiriasi nuo fotoresistance į tai, kad generuojantys jutikliai nereikalauja išorinio maitinimo šaltinio jų darbui. Dėl šviesos srauto energijos jis sukuria EDC, kuris yra naudojamas gaminti elektrinę srovę į apkrovos grandinėje. Taigi vožtuvo fotokeljėse yra šviesos energijos transformacija į elektros.

Nuotraukų ląstelių diagrama su fiksavimo sluoksniu pateikta 14a paveiksle. Elementas susideda iš plonos permatomos aukso plėvelės 1 , užrakinimo sluoksnis 2 , puslaidininkių sluoksnis 3 ir metalo elektrodai 4.

Fig. 14. Fotokelentas su užrakto sluoksniu

Kaip puslaidininkis, jie naudoja vario, seleno, sieros talpa, silicio. Užrakto sluoksnis su tinkamu terminiu apdorojimu susidaro ant puslaidininkio su auksu. Turėdamas vienpusį laidumą (aptikimo turtą), jis neleidžia elektronų, kurie prasidėjo pagal šviesos srauto veikimą, grįžkite atgal. Kaip rezultatas, kontaktiniai elektrodai (tarp aukso plėvelės 1 ir. \\ T elektrodas 4 pasirodo EMF. Kai fotokelas yra uždarytas ant apkrovos atsparumo gautame grandinėje, kurių stiprumas bus perduotas I. F priklauso nuo fotokelio apšvietimo.

Šviesos charakteristikos fotokelyje su fiksavimo sluoksniu skirtingų apkrovos atsparumo vertes R. N. parodyta 14 paveiksle . Su didėjančiu R. N. priklausomybės linijiškumas yra sutrikdytas I. F \u003d. f.F) ir fotokelio jautrumas mažėja.

Gamybos procesų automatizavimas gali būti sėkmingai įgyvendintas tik esant šiuolaikinėms techninėms priemonėms, kurios sukūrimas turėtų būti grindžiamas naujausiais mokslo ir technologijų pasiekimais. Šios automatikos įrankiai apima jutiklius, keitiklius, stiprintuvus, apibrėžiančius įrenginius, vykdomuosius organus ir kt. Visi šie įrenginiai automatizavimo sistemose atlieka vieną ar kitą funkciją, susijusią su objekto valdymu. Priklausomai nuo valdymo pobūdžio, problemų, susijusių su valdymo, reikalavimų, ir kitų savybių, sprendimo būdą, jie gali skirtis nuo veiksmų vykdymo ir principo.

Apsvarstykite kai kurias dažniausiai pasitaikančių įrenginių veisles.

Jutiklių metrologinės charakteristikos apibrėžia šiuos pagrindinius parametrus.

Statinis jutiklio charakteristika yra išėjimo vertės pokyčio priklausomybė nuo įvesties vertės, t.e. y \u003d ƒ (x), kur x yra įvesties vertė; Y - išėjimo vertė.

Jautrumo jutiklis - išėjimo vertės padidėjimo prie įėjimo vertės prieaugio santykis, t. y. s \u003d ΔU / Δh. Todėl jutiklio jautrumas yra ne tik jutiklio perdavimo koeficientas.

Jutiklio jautrumo slenkstis - mažiausia įvesties vertės vertė, kuri sukelia išvesties signalo išvaizdą. Šis parametras yra susijęs su nejautrumo zona, t. Y. Zona, per kurią, atsižvelgiant į įvesties signalą jutiklio išvestyje, signalas nėra.

Jutiklio inercija- laikas, per kurį išėjimo vertė užima vertę, atitinkančią įvesties vertę.

Pagal signalo gavimo pobūdį nuo matuojamos jutiklių vertės atskirti parametriniu, kuriame išmatuoto vertės pokytis sukelia bet kurio parametro (pvz., atsparumo, slėgio, induktyvumo ir kt.) pasikeitimą ir generatorių pasikeitimą, kuriame išmatuoto vertės pokytis sukelia signalo gamybą (termo-emfs, fotokurrent ir kt.) atsiradimas. Generatoriaus jutikliai nereikalauja pašalinio energijos šaltinio.

Iki išėjimo signalo priklausomybės nuo įvesties pobūdžio išskiria jutiklius: proporcingas, į kurį išėjimo signalas yra proporcingas išmatuotos vertės; netiesinis, kuriame išvesties signalas yra nelinijinis priklauso nuo įvesties signalo; relė, kurioje išvesties signalas keičia hoppy; ciklinis, kuriame išėjimo signalas yra proporcingas išmatuotos vertės arba jis yra nelinijiškai priklausomas ir kartoja cikliškai; Pulsas, kuriame įvesties vertės pokytis sukelia signalų (impulsų) išvaizdą, kurių skaičius yra proporcingas išmatuotai vertei. Jutiklio matavimo ir konvertavimo elementų perjungimo grandinės gali būti diferencinės, kompensacijos, tilto ir kt.

Pagal signalo konversijos jutiklius gali būti: elektrokontact, kur mechaninė jėga konvertuojama į elektros signalą; indukcinis, kuriame magnetinio pralaidumo pokytis sukelia induktyvumo pokyčius; Fotoelektriniai, kurioje šviesos signalas paverčiamas elektriniu; Tzometriniai, kuriuose mechaninė jėga sukelia atsparumo pokyčius; Hidraulinė, kurioje mechaninės jėgos paverčiamos hidrauliniu signalu ir pan.

Automatinių valdymo sistemų jutiklių paskirties vieta Galima suskirstyti į kelio ir padėties, greičio, galios, kampinės padėties jutiklius, nes jutikliai gali būti vertinami kaip sudėtiniai valdymo sistemos elementai, patogiau juos klasifikuoti pagal paskirtį .

Darbo organų kelio jutikliai ir padėtis Pateikite kontrolės signalų kūrimą, priklausomai nuo kelio keliu arba valdomo objekto darbo organų padėtį.

Electro kontaktiniai jutikliai Pateikite galutinius, būdus jungiklius, mikroswitches (2 pav.). Jutikliai turi strypų ar svirčių 2, kurie turi įtakos perdavimo mechanizmui kontaktiniams 1. Jutiklių eksploatavimo principas grindžiamas tuo, kad jie yra įrengti fiksuotos darbo organų dalyse tam tikroje padėtyje ir judantys darbuotojai Kokios kameros sustiprinamos pasiekiant nurodytą padėtį, paveikti jutiklius, todėl jie sukelia.

Taip pat yra elektrokontakto matmenų jutikliai (Riba arba amplitudė), kuri, kaip ir kelionė, yra poslinkio jutikliai. Taikyti vieną ir kelių galios jutiklius. Dviejų nuolatinių svirties jutiklis (2 pav., G) susideda iš korpuso 2, kuriame matavimo strypas 1 yra cilindrinėse rankovėse. Patarimas 13 yra sumontuotas ant strypo, kad galėtumėte susisiekti su matuojama dalimi. Iš viršaus, jei yra skylė, kurioje skaičiavimas yra nustatytas ant galvos 9. Skaitymo galvos rodyklės padėtis reguliuojama reguliuojant veržlę 12 su mikrotadais. Į lazdą įdiegta 10 spyruoklę, sukuriant matavimo matas. 5 langelyje su kryžminiu pavasarį 6 svirtis su kilnojamais kontaktais 8 yra sustiprintas. Tuning kontaktai, prispausdinti į mikrometrinių varžtų galus 3 yra koreguojami naudojant rezervacijas. Matavimo riba jutiklių yra 1 mm, ribinė klaida yra ± 1 μm.

Žinomi elektrokontaktiniai matmenų jutikliai dideliems poslinkiams matuoti dideliam tikslumui. Elektrokontakto matmenų jutiklis - Kodo konverteris (3 pav.) - susideda iš šešių kontaktinių plokštelių, pagal kurias kontaktiniai šepečiai yra perkeliami, pagaminti plieninių rutulių pavidalu, laisvai besisukančiais plieninėmis rankovėmis su tvirtinimo spyruoklėmis. Šepečiai montuojami ant velenų, prijungtų prie pavaros perdavimo su 1:10 pavarų santykiu. Siekiant užkirsti kelią šepečių ir kontaktinių plokščių nusidėvėjimui, naudojamas elektromagnetas, kuris atlieka šepečius aukštu įvesties veleno sukimosi dažnumu (judant ilgiems atstumams).

Dėl jaunesnio įvykdymo, dešimt šepečių yra prijungti prie vieni su kitais ir esanti ne siauroje skalėje, kuri leidžia mums padalinti apskritimą į 10 šepečių ir kontaktines plokštes 100 skyrių (leidžianti jaunesnio įvykdymo gebėjimą) . Dabartinis tiekimas į jaunesnių iškrovos šepečius yra pagamintas per TN ilgio segmentą, kuris yra pakankamas, kad būtų užtikrintas nuolatinis šepečio kontaktas su segmentu. Todėl pirmojo ir antrojo skaitmenų šepečiai kreipiasi į apyvartos posūkį, trečiąjį - visą greitį ir ketvirtą - šeštą - atitinkamai, dešimtys, šimtai ir tūkstančiai revoliucijų. Jutiklio klaida yra 0,05 mm.

Indukciniai jutikliai. Jų veiksmų principas grindžiamas ritės induktyvumo pokyčiais su judančiu inkaru dėl magnetinio pralaidumo pokyčio. Indukciniai jutikliai, taip pat elektrokontaktai, gali būti naudojami kaip kelio arba padėties jutikliai ir matmenys (4 pav.). Jei perkeliate inkaro 1 (4 pav., A) jutiklio, oro tarpas pakeistų, kad jis sukels likvidavimo induktyvumo pasikeitimą ω D. Dabartinė galia jutiklio apvijos grandinėje:

kur Z yra bendras atsparumas grandinės; U P - įtampos tiekimo jutiklis; R yra aktyvus grandinės atsparumas; X l \u003d 2πƒl. - indukcinis pasipriešinimas.

Jei u p, r, ƒ yra pastovi, tada dabartinis i stiprumas ritė, todėl įtampa u bus proporcinga oro tarpui, tai yra, u ≡ i ≡ kΔ. Jutikliai veikia tiekimo tinklo 50-5000 Hz dažnumu.

Indukcinis diferencinio dydžio jutiklis (4 pav., 6) susideda iš dviejų 2, 4 ritinių, ant kurių yra apvijos, sujungtos diferencine schema arba matavimo tilto pečiais. Loiluose yra šerdis 3, prijungtas prie matavimo strypo 1, kuris liečiasi su išmatuotą paviršių. Su vidurine padėties iš šerdies, t.y. ne Δ 1 \u003d Δ 2, ritinių parametrai yra vienodi, tada I 1 - I 2.Kadangi apvijos yra sujungtos diferencine schema, signalas jutiklio išėjime yra nulis, ge u \u003d u 1 - u2 \u003d 0. Kai keičiama šerdies padėtis, kai Δ 1 \u003d Δ 2, apvija induktyvumo pokyčiai, tada i 1 \u003d i 2, i 1\u003e I 2 arba I 2\u003e i 1. Signalas bus proporcingas šerdies judėjimui, o jo ženklas nustatys judėjimo kryptį.

Indukciniuose diferencialinių transformatorių jutikliuose, keičiant pagrindinės (stūmoklio) padėtį, tarpusavyje indukcija keičiasi tarp pirminių ir antrinių apvijų, o tai sukelia sukeltos EMF pokyčius antrinėse apvijose.

Kontaktinis plaktukas indukcinis BVK jutiklis (4 pav. C) turi du ferito šerdį su apvaisiais. Šerdys ir visi jutiklių elementai, išskyrus K1 relę, yra dedami į lašą. Vienoje branduolyje yra kontūro winding w k ir teigiamas atsiliepimas W PS, kitoje šerdis - neigiamo grįžtamojo ryšio w o.s.

Tokia magnetinė grandinė pašalina užsienio magnetinių laukų poveikį. Atsiliepimai apvijos yra įtrauktos į nuosekliai ir vienas kitam. Komunikacijos koeficiento vertė yra tokia, kad nesilaikymas grandinėje W K - NW nėra.

Įvedus į aliuminio ekrano atotrūkį, kuris turi judančią darbo kūną, ryšys tarp apvijų W į ir W O.S yra silpninantis, ir atsiranda karta. Sukurta srovė pasirodo grandinėje W K - SZ, kuris sukelia EMF į ritę W P.S. Tranzistoriaus pagrindo grandinėjeVT1 aptinkamas kintamo pagrindo srovės komponentu.Atsidaro tranzistorius, sukeliantis perjungimo relę K1. Stabilizuoti tranzistoriaus eksploatavimą temperatūros ir įtampos svyravimų eksploatavimas, tarnauja netiesiniu įtampos dalikliu, kurį sudaro linijinis elementas - rezistorius R1, puslaidininkinis termistorius R2 ir VD2 diodas. Atsakymo klaida yra 1-1,3 mm. Pramonėje taip pat naudojami kiti konstrukciniai jungikliai, kurie skiriasi konstruktyviu tirpalu arba signalo konversijos grandine.

Indukciniai impulsiniai matmenų jutikliai buvo gana paplitę matuoti linijinius judesius. Jutiklis (5 pav.) Susideda iš plieno pavaros skalės 1 su dantų t 1 ir du traukikiais A ir B, kurių kiekvienas apima du P formos šerdies 2 su dantimis ant galų (žingsnis t 2). Vienos kiekvieno traukulio šerdies dantys perkeliami į kito pagrindinės popietės t 1 dantis. Kiekviename traukinlyje yra bendra pirminė apvija 3 ir du atskirti antriniai apvijos 4, kurios yra įtrauktos taip, kad pastovūs srovių sudedamosios dalys yra išskaičiuotos viena nuo kitos.

Norint gauti elektrinį signalą, mažesnis už t 1 ir trumpą žingsnį, dantys ant traukulių yra taikomi su t 2 etapu, kuris yra mažesnis už t 1 žingsnį ir kateten jį. Norint nustatyti judėjimo kryptį, traukyklės dantys perkeliami atsižvelgiant į traukininko ir ketvirtadalį pradinio etapo t 1. Dėl šio poslinkio, taip pat galima gauti impulsų kainą, lygią ketvirtadalį t 1. Jutiklis maitinamas dabartiniu 20-25 kHz dažniu, kuris užtikrina normalų veikimą bet kuriuo greičiu. Jutikliai gaminami su 0,05 ir 0,02 mm impulsų kaina. Taip pat yra induktyvūs šio tipo jutikliai, kai plieno varžtas yra naudojamas vietoj pavarų skalės, o traukiklio šerdys yra pagamintos į pusiau ašių pavidalą. Su progresuojančiu sandariklių judėjimu, palyginti su varžtu arba kai varžtas sukasi, magnetinis atsparumas atotrūkio pokyčius, o tai lemia EMF pokyčius jutiklio apvijų.

Phazoimpulse indukcinio matmenų jutiklis DLM (6 pav.) Susideda iš pagrindinio 1, nuoroda 3 ir 4 jutikliai. Pagrindinis signalas jutiklio OS gaminamas dėl periodinio moduliavimo magnetinio srauto F, sukūrė magnetiniais ritiniais 2 magnetinėje sistemoje, sudarytoje varžtais 5 žingsniais 5 ir dantytų bėgių 7. Periodinis f srauto moduliavimas yra susijęs su periodiniais klirenso konfigūracija tarp šoninio paviršiaus varžtų ir dantyto bėgio su nuolatiniu varžtu sukimu, kurį lemia sinchroninis variklis 6. Tuo pačiu metu, antrinis jutiklio antrinė apvija vadovaujasi EMF E O.S. Kai dantytas bėgis yra perkeliamas, kuris yra pritvirtintas ant judančio darbo organo, pagrindinis signalas perkeliamas per atstumą, kuris atitiks E` OS signalą (7 pav.). Norėdami nustatyti pradinį etapą pirminio signalo, tarnauja apskrito magnetinio dantyto konverterio 3 (žr. 6 pav.), Kuris sukuria signalą E 0, nepriklausomai nuo dantyto bėgio padėties.

Norint išmatuoti pagrindinio signalo e OS fazės perėjimą, palyginti su tam tikros impulsų skaičiaus atskaitos E, tiekiamas apvalus magnetinis dantytas konverteris 4 (pritaikymo jutiklis). Rotoras stiprinamas visos ašies; Šio konverterio signalas (įtampa) E T turi 50 kartų mažesnį pagrindinių ir atskaitos signalų laikotarpį, ir yra tvirtai susieta su laiko signalu.Todėl fazės perėjimas tarp pagrindinio ir etaloninio signalo Δφ \u003d (360 ° / 100) N, kur 100 yra laikrodžio jutiklio laikotarpių skaičius vienu etaloninio signalo laikotarpiu; N yra pusės laikotarpių laikrodžio skaičius.

Atsižvelgiant į tai, kad visas fazių pokyčių laikotarpis atitinka judėjimą vienu žingsniu dantytos priemonės, lygios 1 mm, judėjimas ΔL gali būti nustatomas pagal pusiau pusiausvyrų skaičių, ty ΔL \u003d (1 mm / 100) N, \\ t kur N - 1, 2, 3, ..., 100. Minimali judėjimo vertė, kurią galima įregistruoti (poslinkis) atitinka n \u003d 1, todėl i \u003d 1 mm / 100 \u003d 0,01 mm.

Sukasi (rotaciniai) transformatoriai. Sukamojo transformatoriaus statoriaus ir rotoriaus statoriuje yra dviejų paskirstytų apvijų, kurių magnetinės ašys yra tarpusavyje statmenos (8 pav., Th). Sukamojo transformatoriaus rotorius gali būti pasuktas tam tikru kampu, savavališkai, atsižvelgiant į statoriaus.

Rotacinio transformatoriaus eksploatavimo principas grindžiamas tarpusavio indukcinių koeficientų pokyčiais tarp statoriaus apvijų ir rotoriaus pasukant rotorių. Kaip kampo jutiklis, sine-pakeistų besisukančių transformatorių (SCBT) yra naudojami, kai abipusio indukcinių koeficientų priklausomybė nuo rotoriaus sukimosi kampo pasižymi sinusoidais ir cosineids, ir linijinių besisukančių transformatorių (LWT), kuri yra nurodyta priklausomybė linijinis.

Priklausomai nuo įtraukimo grandinės, sukamojo transformatoriaus išvesties signalas gali būti kintamos įtampos amplitudė arba fazių perjungimo kampas tarp įtampų. Atitinkamai besisukančio transformatoriaus veikimo būdas vadinamas amplitude arba faziniais režimu.

Sukamojo transformatoriaus amplitudės režimu ant vieno iš sukamųjų (arba statoriaus) apvijų, tiekiama pastovi įtampa - sužadinimo įtampa. Tuo pačiu metu atsiranda pulsuojantis magnetinis srautas, kurio ašis sutampa su apvijos ašimi po sužadinimo įtampos. Šis srautas sukelia EMF statoriaus (arba rotoriaus) antrinių apvijų, proporcingai sinusui ar sukimosi kampui (Sinα, E 1 \u003d E 2max Cosα, kur E 1, E 2, Aktyvios EMF vertės, sukeltos antrinių apvijų; E 1max, e 2max - didžiausia vertė EMF antrinių apvijų (su sužadintos apvijos ašies sutapimu su antrinio apvijos ašimi).

Linijiniai besisukantys transformatoriai yra sin sūkių transformatoriai, kurių apvijos apima pagal specialią schemą.

Fazės inspektoriaus režimu (8 pav., B) Naudokite SCWT. Statoriaus apvijos yra įtrauktos į dviejų tiekimo įtampos sistemą su faziu pamainomis 90 °: u 1 \u003d u max sinωt, u 2 \u003d u max cosωt. Dėl to atsiranda apvalaus sukimo magnetinio lauko, kuris juda erdvėje su kampiniu dažniu ω. Tuo pačiu metu EMF sukelia SKVT sukimosi apvijos, kurios turi tą patį dažnį, bet perkelta į fazę, palyginti su maitinimo įtampa iki kampo, kuris priklauso nuo SCWT rotoriaus rotoriaus kampo :

Taigi, fazės inspektoriaus režime SCWT yra jutiklis, konvertuojantis sukimosi kampą į sinusoidinės įtampos fazės kampą.

Norėdami padidinti konversijos tikslumą, naudojami besisukantys transformatoriai su elektriniu mažinimu. Elektros mažinimo principas yra tai, kad per nedidelį amplitudės ar išėjimo įtampos sukimosi kampą svyruoja vienu laikotarpiu, o kai rotorius pasukamas 360 °, laikotarpių skaičius yra lygus Elektros mažinimo koeficientas. Indukcinės redukcijos ir indukcijos gavo didžiausią sukimosi transformatorių plitimą su elektros mažinimu.

Linijinė Indctocyne. (9 pav.) Susideda iš matavimo skalės 1 ir slankiklį 2 montuojamas ant darbo organų.

Induktyvumo matavimo skalė yra sustiprinta fiksuotoje dalyje ir yra plieno linija, ant kurios yra zigzago apvija su 2 mm žingsniu, taikomas atitinkamam izoliaciniam substratui. Išvalyti 2, sustiprintas judančioje dalyje, yra inkaras ir susideda iš dviejų tų pačių, bet trumpesnių apvijų perkelta 1/4 žingsnio, palyginti vienas su kitu. Ciklinis signalas sukelia inkaro apvijų išvestį. Ciklų skaičius nustatomas pagal perduotų žingsnių skaičių. Pramonėje taip pat naudoja apvalius induktorius.

Fotoelektriniai jutikliai (10 pav. A) yra įprastinė fotoelė, įdiegta ant darbo organų tam tikroje padėtyje. Perkraustymo darbinis korpusas (DRO), perkeltas į nustatytą padėtį, ekranas nutraukia šviesos srautą F, sukeldamas fotovorko (FR) atkūrimą. Pramonė taip pat naudoja dimensijų fotoelektrinius jutiklius. Matmenų jutiklis (10 pav., B) susideda iš disko, prijungto prie Dar. Diske yra smūgių ar lizdų su tam tikru žingsniu. Kai disko insulto darbinis korpusas nutraukiamas šviesos srauto F, sukelia fotovorko sukėlėją. Matuojamas judėjimas ΔL \u003d nt, kur n yra fotovorko atkūrimo skaičius; T - Page padalijimo kaina. Yra jutikliai, kuriuose valdiklis su pritaikytais smūgiais naudojami kaip matavimo skalės.

Hidrauliniai jutikliai atspindi įprastą stūmoklio ar krano tipo kontrolę (11 pav., a). Jų veiksmų principas grindžiamas tuo, kad perkelti darbuotojai, kuriuose yra 1 kameros ar sustojimai, pasiekiami situacija, kai jutiklis yra įdiegtas, tai paveikti, sukelia įvykdymą. Kontrolės sistema suteikia signalą pavarui (hidratiniam),

Pneumatiniai jutikliai Panašiai hidraulinė yra pagaminta pneumatiniais krano tipo platintojais (11 pav., B), drožlių ar vožtuvų. Pneumatinių diferencinių jutiklių dydis membranos ir dulkių tipo su elektrokontakto produkcija dydis buvo plačiai paplitusi.

Kampinės padėties jutikliai Sukurkite valdymo signalą priklausomai nuo kampinės padėties arba neatitikimo tarp darbo organizacijų.

Potentiometrinis jutiklis (12 pav.) Susideda iš P1 ir P2 potenciometrų, kurie yra prijungti lygiagrečiai su viso maitinimo šaltinio u p. Darbo organai. Įtampa pašalinta iš kilnojamųjų kontaktų potenciometrų yra signalo įtampa u c. Su sutarta darbo organizacijų pozicija (kilnojami kontaktai yra toje pačioje padėtyje), kai α - β, signalo įtampa yra nulis. Esant neatitinkančią padėtį, kai α ≠ β, signalas prie jutiklio išvesties nėra nulis, t.y. u C ≠ 0. Be to, signalas bus proporcingas neatitikimo kampui, t.y. u c \u003d α - β, o signalo ženklas nustato neatitikimo kryptį (u c ≠ 0 reiškia, kad u c\u003e 0 arba u c< 0, т. е. сигнал соответственно положительный или отрицательный).

Sels. Yra transformatoriai aerial Gap.Kuris, besisukantis rotorius, atsiranda sklandžios EMF vertės pokytis, sukeltas rotoriaus apvyniojimui. Paprastai, Sels yra valdomi poroje: selusin, susijęs su verge veleno vadinama elukta-imtuvas, ir su pirmaujančiu velenu susijęs antspaudas yra eliminatoriaus jutiklis (13 pav.).

Vienfazis saltuvo apvija yra ant statoriaus ir trijų fazių - ant rotoriaus. Trijų fazių apvija susideda iš trijų ritinių, kurie vieni su kitais sumažėjo 120 °. Jie yra išdėstyti rotoriaus grioveliuose ir yra prijungti prie žvaigždės. Fazės fazės (1F, 2F, CF) galai yra pašalinami trys kontaktiniai žiedai, esantys rotoriaus velenui.

Yra du pašalinimo operacijos būdai. Jei nuotolinio judėjimo nuotoliniu būdu naudojama vairuotojų pora, režimas vadinamas indikatoriumi (nurodant) (13 pav., A). Pirminės vienos fazės aušintuvai yra prijungti prie vienos fazės kintamojo dabartinio tinklo, o antriniai trys fazės yra sujungti viena su kita. Su ta pačia pozicija iš pašalinių rotors, palyginti su valstybėmis rotorių apvijų, srovė nėra teka.Jei antspaudo jutiklis (SD) pasukite į kai kuriuos kampus, tada visi EMF išimtų burnos bus perkelta pagal fazę. Dėl fazės poslinkio atsiranda EPF skirtumas, kuris sukelia lyginamųjų srovių srautą rotoriaus vėjui. Kai rotoriaus srovė sąveikauja su statoriaus lauku Sepper-imtuvo (SP), sukuriamas sukamasis momentas, pagal kurio veiksmas, kurio plombų imtuvo rotorius sukasi, kol EDC pusiausvyra vėl atkurta. Kaip rezultatas, agracino-imtuvo rotorius įjungia tą patį kampą, kad segusto jutiklio rotorius buvo pasuktas.

Antrasis galimas pašalinimo veikimo būdas yra transformatorius (13 pav., B). Priešingai nei indikatoriaus režimas transformatoriaus režimu į kintamosios srovės tinklą, prijungtas tik vienos fazės globėjo jutiklio pamušalas, o vienos fazės esė-imtuvo apvija yra produkcija: signalas yra pašalinamas, proporcingas kampas žemės ūkio poros atskyrimo atskyrimas ir įeina į stebėjimo disko sistemos arba vykdomojo mechanizmo įvestį.

Greičio jutikliaisukurkite valdymo signalus, priklausomai nuo greičio. Platesnis platinimas mechaninėje inžinerijoje gavo toliau aprašytus jutiklius.

Tacogeneratoriai Tarnauti matuoti sukimosi dažnį. Atsižvelgiant į dabartinių, pastovių ir kintančių dabartinių tachogeneratorių tipą. DC TACH generatoriai yra atskirti tachogeneratorių sužadinimo metodu su nuolatinių magnetų sužadinimu (14 pav., A) ir elektromagnetiniu sužadimu. Tie ir kiti yra nedideli DC mašina. Inkaro gnybtų įtampa yra proporcinga sukimosi dažniui inkaro veleno, t.e. E \u003d u \u003d k p pH ω, kur E yra EDC, sukeltas inkarų apvyniojimo; F - sužadinimo srautas; K E - mašinos konstruktyvus koeficientas. Atsižvelgiant į tai, kad sužadinimo srautas yra nuolatinis, jis gali būti parašytas: u \u003d k tg ω, kur k tg \u003d k E F.

Pagal "Tahoge" generavimo AC veiksmo principą jie yra suskirstyti į sinchroninius ir asinchroninius. Asinchroninis tachogeneratorius buvo pasiektas platesnis platinimas. Asinchroninio tachogeneratoriaus dizainas yra panašus į dviejų fazių asinchroninio variklio dizainą (14 pav., B). Tachogeneratorius turi du apvijas: OB ir išvesties apvijos sužadinimo likvidavimas. Pasukdami rotorių į išėjimo apvyniojimą, EMF yra valdoma, proporcinga sukimosi greičiui, t. Y. e \u003d k tg u b ω, kur k tg yra struktūrinis koeficientas tachogeneratoriaus; U B - sužadinimo apvijų įtampa; Ω - rotoriaus rotacijos dažnis.

Greičio valdymo relė (RKS) (14 pav. C) susideda iš nuolatinio magneto 3, kuris yra ant veleno (įvesties signalo), taip pat žiedų 4, kuriame yra "Beliche rato" tipo tipas. Ant kito veleno prijungto prie žiedo, stūmikas 1 yra, kuris turi įtakos kontaktinei grupei K.1, K2, kuris grąžinamas į pradinę padėtį pagal spyruoklių 2 ir 5 veiksmą. Pasukdami RCA veleną, besisukantis magnetas veda į apvyniojimą, esantį žiede, EMF. Dabartinis, einantis per apvijos, sąveikauja su magnetiniu srautu besisukančio magneto, kaip rezultatas, sukuriamas sukimo momentas, kuris, pasukant žiedą su stūmikliu, veikia kontaktus ir sukelia juos sukelti.

Maitinimo jutikliai Pateikite kontrolės signalų kūrimą, priklausomai nuo darbo organizacijų sukurtų jėgų.

Elektromechaniniai jutikliai. Vienas iš elektromechaninio maitinimo jutiklio tipų (15 pav., A) yra CAM sukasi 2 su bedveled dantimis, uždarymo pagal pavasarį 3. Vienas iš semuotės sėdi ant veleno su stumdomu raktu. ALUMPTA per svirtį 4 veikia mikrosaivirus 1.Atsižvelgiant į tam tikrą stiprybę pamainos atveju, mišinio perėjimas, veikiantis per svirtį ant mikroautobuso, sukelia jį sukelti jį.

Dabartinis perdavimas. \\ T(15 pav. B) susideda iš dabartinio ritinio 1, svirties 2 ir kontaktų K1, K2. Dabartinis ritė yra įtraukta į elektros variklio grandinę, todėl darbo organo judėjimas, kurio stiprumas yra kontroliuojamas. Didėjant darbiniame organe, variklio srovės padidėjimas padidina, o tai sukelia darbo kūno judėjimą, tai savo ruožtu sukelia dabartinės jėgos padidėjimą dabartinėje ritės ritinyje ir elektromagnetinėje jėgos F iš Dabartinis ritė tampa didesnė už pavasario galią 3F PR (pavasario stiprumas yra sumontuotas naudojant reguliavimo varžtą).Įvyks svirtis, kuri, turintys kontaktus, sukels juos.

Tensometriniai jutikliai Atsparumas yra skirtos nustatyti elastingų deformacijų (tempimo, suspaudimo, lenkimo ir sukimo momento) dalis mašinų ir konstrukcijų linijinės ir plokščios būklės, kai susiduria su statinėmis ir dinamiškomis apkrovomis.

Jutiklių konstrukcijos pagrindas (15 pav., C) yra Constantan viela su 0,01-0,05 mm skersmens, sudarytu zigzago grotelėmis tarp klijuotų popieriaus ar plėvelės juostelių.

Norėdami matuoti deformacijas, jutiklis yra priklijuotas prie išmatuotos dalies paviršiaus.

Kai susiduria su bet kokių deformacijų bandymo elementu arba dizainu, pavyzdžiui, tempimu, jutiklio viela bus ištempta. Tuo pačiu metu, dėl to, kad padidėjo įtamklo gabarito vielos ilgio ir sumažinti savo skerspjūvio s, vielos atsparumas r \u003d pl / s padidėja. Šis atsparumas yra jutiklio išvesties dydis. Tokia deformacija rodoma paveiksle su kieta rodykle. Jei deformacija siunčiama taip, kaip parodyta punktyrinės rodyklės paveiksle, deformacijos matuoklio laidas savo lenkimo vietose yra dar daugiau. Vielos ilgis ir storis praktiškai nepasikeičia, jutiklis atsparumas nesikeičia. Tai rodo, kad tokios krypties deformacija nesumažėja jutiklio. Be vielos, vis dar yra įtempių matuokliai, kuriuose laidinis elementas pagamintas iš folijos su 4-12 mm storiu. Palyginti su veikimo srovės laidais, šie jutikliai yra žymiai didesni, todėl padidėja jautrumo jautrumas.

Pjezoelektriniai jutikliai Norėdami išmatuoti jėgas yra kvarco plokštelė 1 (15 pav., D). Abiejose pusėse jis yra purškiamas arba priklijuotas su laidžių klijų elektrodais 2, iš kurių pašalinta išėjimo įtampa.

Du elektrodai ir kvarco dielektrinė sudaro kondensatorius, kurio elektrodai yra elektros mokesčiai, atsirandantys dėl tiesioginio pjezoelektrinio poveikio, kai suspaustas kvarco plokštelės.

Elektros įkrovimas yra proporcingas gniuždymui P: Q \u003d αr, kur α yra proporcingumo koeficientas, vadinamas piezomodulu. Vykdant kintančią jėgą P ant jutiklio elektrodų, atsiranda išvesties įtampa U pasirodė \u003d q / (su D + S m) \u003d α / (su D + S m) P, kur su D - jutiklio talpa; C M - montavimo talpa. Jutiklių išvesties įtampa skiriasi nuo milivoltų vienetų iki voltų vienetų.

Slėgio jungiklis (16 pav.). Darbo įstaigų apkrovos keitimas sukelia slėgio pokyčius hidraulinėje sistemoje (HS) ir, atitinkamai, slėgio pokytis plokštumoje ir jutiklio, kuris yra prijungtas prie hidraulinės sistemos. Yra 1 membranos lankstumas; Su šia svirtimi 2, išspaudžiant pavasarį 3, apsisukite ir veikia ant mikroautobusų 5, todėl jis sukelti. Relės galia yra reguliuojama naudojant reguliavimo varžtą 4. Apsauginiai slėginiai relės taip pat naudojami išleidimo vožtuvo pavidalu.

Norint pasiekti didelį slėgio jutiklio jautrumą, paprastai naudojamas didelis kristalas su sudėtinga struktūra. Tačiau tokia struktūra lemia tai, kad sunkumas ir vibracija turi pastebimą poveikį jutikliui. Kaip galite išvengti šių prieštaravimų?

Allsensors slėgio jutiklis kristalai Naudokite collinear beam2 patentuotą technologiją, registruotą kaip Cobeam² ™. Ši technologija padarė proveržio kūrimo piezorestive jutiklių mene, palyginti su įprastiniais silicio deformacijos technologija mene. Technologijos Cobeam² ™ leidžia jums gauti aukštą slėgio jutiklio jautrumo lygį, kuris anksčiau reikalavo sudėtingos struktūros ir didžiulės kristalinės topologijos. Dėl sudėtingos struktūros panaikinimo, gravitacijos ir vibracijos poveikis yra žymiai sumažėti.

Allsensors gamina keturias slėgio jutiklių veisles:

• su pagrindine išvesčiu (nesilaikoma jutiklis),
• su MV išėjimu (kompensuojama jutiklis),
• su stiprintuvu,
• su skaitmenine produkcija.

Pagrindiniai jutikliai užtikrina nekompensuotą ir nekvalifikuotą MV išėjimo signalą. Šie jutikliai turi neperdirbto išvesties signalą be kompensacinių klaidų, pavyzdžiui, kaip temperatūros poveikis. Naudojant pagrindinius jutiklius, OEM gamintojai paprastai pridėti savo kompensavimo schemą. Pagrindiniai jutikliai yra žemos biudžeto sprendimai, kurie dažniausiai atitinka OEM gamintojų reikalavimus.

Be to, allsensors siūlo jutiklius su kompensacija ir kalibruota MV produkcija. Šie jutikliai turi termokompresijos ir kompensavimo ir masto kalibravimą, kuris leidžia gauti tikslesnius duomenis. Be to, gamintojas išleidžia jutiklius su gelžbetonio signalu. Šis jutiklio tipas yra tinkamas sprendimams, neturinčiems savo stiprintuvo ir dėl kokios nors priežasties, pavyzdžiui, bendrų matmenų ar energijos suvartojimo sumažėjimas, negali būti įdiegta už mokestį.

Ir pagaliau gamintojas gamina skaitmeninius išėjimo jutiklius. Jutikliai su termokompensacija yra trijų temperatūros intervaluose:

• komercinis (5 ⁰C ... 50 ⁰C),
• pramoninis (-25 ⁰C ... 85 ⁰C),
• karinis (-40 ⁰C ... 125 ⁰C).

Apie įmonę: Allsensors specializuojasi slėgio jutiklių gamyboje, pabrėžiant mažo slėgio jutiklius medicinos ir pramoninės reikmėms. Produktų slėgio matavimas nuo 0,01 iki 150 PSI.

Pakomentuoti medžiagas iš svetainės ir gauti visą prieigą prie mūsų forumo jums reikia registruotis .

• Labai naudinga naujovė, kalbant apie jutiklių pakeitimus su kompensacija, pradinis kalibravimas ir skaitmeninis poravimas. Aš tiesiog nesutinku, kad deklaruota technologija gali būti laikoma proveržio. Pagrindinė "didelio kristalo su sudėtinga konstrukcija" buvimo priežastis puslaidininkių padermių matuokliuose yra poreikis kompensuoti temperatūros charakteristikų netiesalumą ir elastines filtrų savybes. Be to, deformacijų ir temperatūros darbiniame diapazone ši charakteristikos yra daug plūduriuojančios nuo mėginio iki mėginio scenoje p-N formavimas perėjimai. Taigi sudėtingi modeliai susidaro vienoje jutiklio struktūroje. Turiu keletą vietinių korpuso statymų C50 su atsargomis ir be (poslinkio jutikliai ir slėgio jutikliai). Kiek aš žinau, jie naudojami NPP ir kitose atsakingose \u200b\u200bACS, galbūt kariuomenėje. Vietoj klasikinio difuzijos dilkės ant puslaidininkių, silicio technologijos safyro yra naudojamas ten (aš galiu būti neteisingas, gali būti naudojamas kitas dielektrinis). Viduje - meno kūrinys (kuris supranta)! Jutiklio plokštės "kristalo" charakteristika yra 5 * 5 mm su tokio substrato 0,05-0.1mm storiu. "Viduje" permatoma plokštė yra visa "miesto" mikrometro silicio plėvelės, auginamų ant paviršiaus. Tai apskritai, papuošalai plonas darbas, Tai galima laikyti ilgai per didinamąjį stiklą. Keturios išvados yra nuvalytos iki auksinės vielos korpuso. Maitinamas. Metrologinės charakteristikos yra labai didelės. Bet kokiu atveju, įdomiausias signalo ir triukšmo santykis mums ant mikrometro judėjimo strypo 10 kartų geriau nei indikatoriai, gauti ant stendo su įprastais įtemptais gerastoriais ir alternatyvių jutiklių ant magnetiškai jautrių lustų. Deja, nėra didelės skiriamosios gebos kameros, kad būtų galima fotografuoti vieną kristalą. Išoriškai atrodo kaip šis http://icm-tec.com/index3_14.htm (antroji lentelės eilutė). Panašus į "Sapphire" jutiklių užpildymą yra plačiai naudojami šiluminėje galia. Tačiau šis vystymasis yra beveik prieš 30 metų, tikriausiai su begaliniu mini palaikymais (aš nežinau klausimo būsenos). Esu įsitikinęs, kad visada yra galimybė rasti OEM komponentus pakankamai aukštos klasės Tikslios užduoties tikslumas. Galų gale, "revoliucinės" technologijos klausimas visada yra vertės klausimas. Šia prasme būtų naudinga palyginti tam tikrų padermės formuotojų gamintojų sprendimus pagal nurodytą tikslumo klasę. Tačiau rinkoje nebuvo tokių "skyrių".

žinios

Įvairių technologinių procesų automatizavimas, efektyvus įvairių agregatų, mašinų valdymas, mechanizmai reikalauja daug įvairių fizinių kiekių matavimų.
Jutikliai (literatūroje dažnai vadinami matavimo keitikliai) arba kitaip, jutikliai yra daugelio automatikos sistemų elementai - naudojant juos gauti informaciją apie kontroliuojamos sistemos ar įrenginio parametrus.
Jutiklis - Tai yra matavimo, signalo, reguliavimo ar valdymo įtaiso elementas, konvertuojantis kontroliuojamą vertę (temperatūros, slėgio, dažnio, šviesos maitinimo, elektros įtampos, srovės, srovės ir tt) elementas signalui, patogiu matavimui, perdavimui, saugojimui, \\ t Apdorojimas, registravimas, registravimas ir kartais paveikti juos valdomiems procesams. Arba paprastesnis, jutiklis yra prietaisas, kuris konvertuoja bet kokios fizinės vertės įvesties efektą į signalą, kuris yra patogus tolesniam naudojimui.
Naudojami jutikliai yra labai įvairūs ir gali būti klasifikuojami pagal įvairias funkcijas:
Priklausomai nuo Įvesties (išmatuoto) vertės rūšys išskirti: mechaniniai poslinkio jutikliai (linijiniai ir kampiniai), pneumatiniai, elektriniai, srauto matuokliai, greičio jutikliai, pagreitis, pastangos, temperatūra, slėgis ir kt.
Šiuo metu yra maždaug šie skirtingų fizinių kiekių matavimų dalis: temperatūra - 50%, suvartojimas (masė ir tūrinė) - 15%, slėgis - 10%, lygis - 5%, kiekis (svoris, tūris ) - 5%, laikas - 4%, elektros ir magnetinės vertės - mažiau nei 4%.

Produkcija Įvesties vertė yra konvertuojama, ne elektros ir elektriniai yra išskiriami: DC jutikliai (EMF arba įtampa), kintamosios srovės amplitudės jutikliai (EMF arba įtampa), kintamosios srovės dažnio jutikliai (EMF arba įtampa), atsparumo jutikliai (aktyvūs, indukciniai arba talpai) ir kt.
Dauguma jutiklių yra elektriniai. Taip yra dėl to privalumai. \\ T Elektriniai matavimai:
- Elektros vertės yra patogiai perduodamos į atstumą, o perdavimas atliekamas dideliu greičiu;

Elektros vertės yra universalios ta prasme, kad kitos vertės gali būti konvertuojamos į elektros ir atvirkščiai;

Jie tiksliai paverčiami skaitmeniniu kodu ir leidžia pasiekti didelį tikslumą, jautrumą ir matavimo greitį.

Iki dalies veiksmo principas. \\ T Jutikliai gali būti suskirstyti į dvi klases: generatorius ir parametrų (moduliatoriaus jutikliai). Generatoriaus jutikliai yra tiesiogiai transformuojami į elektros signalą.
Parametriniai jutikliai Įvesties vertė konvertuojama į bet kurio jutiklio elektrinio parametro (R, L arba C) pokyčius.
Pagal veikimo principą jutikliai taip pat gali būti suskirstyti į ohmic, tvirtą, fotoelektrinį (optinį elektroninį), indukcinį, talpą ir d.r.

Trys jutiklių pažymiai išskiria:

Analoginiai jutikliai, t. Y., jutikliai generuojantys analoginį signalą yra proporcingas įvesties vertės pokyčiams;

Skaitmeniniai jutikliai generuoja pulso seką arba dvejetainį žodį;

Dvejetainiai (dvejetainiai) jutikliai, gaminantys signalą tik du lygiai: "įjungta / išjungta" (kitaip tariant, 0 arba 1); Jie gavo plačiai paplitusi dėl savo paprastumo.

Reikalavimai jutikliams:

Vienareikšmiškas produkcijos vertės priklausomybė nuo įvesties;

Stabilumo charakteristikos laiku;

Didelis jautrumas;

Maži dydžiai ir svoris;

Nėra atvirkštinio poveikio kontroliuojamam procesui ir kontroliuojamam parametru;

Dirbti skirtingos sąlygos operacija;

Įvairios montavimo parinktys.

Parametriniai jutikliai.

Parametriniai jutikliai (Jutikliai moduliatoriai) x įvesties vertė konvertuojama į bet kurio jutiklio elektrinio parametro (R, L arba C) kaita. Perkelkite išvardytų jutiklių parametrų pakeitimą be energijos signalo (įtampos ar srovės) neįmanoma. Norėdami nustatyti tik atitinkamo jutiklio parametro pakeitimą ir gali būti reaguojant jutiklį į srovės arba įtampos, nuo išvardytų parametrų ir apibūdinti šią reakciją. Todėl parametriniai jutikliai reikalauja naudoti specialias matavimo grandines su pastoviu arba kintančiu srovėmis.

Ohmic (atsparus) jutikliai - Veiklos principas grindžiamas jų aktyvaus atsparumo pokyčiais, kai keičiant ilgį L, skerspjūvio S skirsnio arba atsparumo P:

R \u003d pl / s

Be to, naudojama aktyvios atsparumo verčių priklausomybė nuo kontakto slėgio ir nuotraukų ląstelių apšvietimo. Pagal tai, o ohmic jutikliai yra suskirstyti į: kontakto, potenciometric (kniedės), padermės rezistorius, termistorius, fotoresininkas.

Kontaktiniai jutikliai - tai yra paprastas vaizdas Rezistorių jutikliai, kurie konvertuoja pirminio elemento perdavimą į šuolio formos pokyčius elektros grandinės atsparumo. Su kontaktiniais jutikliais, pastangų, judėjimo, temperatūros, objekto matmenys yra matuojami ir stebimi, kontroliuoti jų formą ir tt Kontaktiniai jutikliai yra kelionės ir galutinių jungikliai, kontaktiniai termometrai ir vadinamieji elektrodų jutikliai, naudojami daugiausia matuoti ribojančius lygius elektra laidūs skysčiai.

Kontaktiniai jutikliai gali veikti tiek pastovioje ir kintančioje srovėje. Priklausomai nuo matavimo ribų, kontaktiniai jutikliai gali būti viena riba ir daugialypė. Pastarieji naudojami matuoti reikšmes, kurios skiriasi pagal dideles ribas, o R rezistorių dalis, įtraukta į elektros grandinę, yra nuosekliai trumpa.

Kontaktinių jutiklių stoka yra nuolatinio stebėjimo ir riboto kontaktinio sistemos tarnavimo sistemos įgyvendinimo sudėtingumas. Tačiau dėl maksimalaus paprastumo šių jutiklių, jie plačiai naudojami automatizavimo sistemose.

Skausmo jutikliai atstovauja rezistoriui su skirtingu aktyviu atsparumu. Jutiklio įvesties vertė juda kontaktą, o išėjimas yra jo pasipriešinimo pokytis. Judėjimas kontaktas yra mechaniškai prijungtas prie objekto, juda (kampinis arba linijinis), kuris turi būti konvertuojamas.

Didžiausia dauginimas buvo potenciometrinė schema, įskaitant rosight jutiklį, kuriame įesi yra įlaipinami pagal įtampos skirstytuvo grandinę. Prisiminkite, kad įtampos daliklis vadinamas elektriniu įrenginiu, skirta pastoviam arba kintamos įtampos dalijimui dalijimosi; Įtampos daliklis leidžia pašalinti (naudokite) tik esamos įtampos dalį elektros grandinės elementais, susidedančiais iš rezistorių, kondensatorių ar induktorių. Kintamas rezistorius, įtrauktas pagal įtampos skirstytuvo schemą, vadinamas potenciometru.

Paprastai, tvirti jutikliai naudojami mechaniniais matavimo prietaisais konvertuoti savo liudijimus į elektros reikšmes (srovės ar įtampos), pavyzdžiui, plūduriuojančių metrų skysčių, įvairių slėgio matuokliai ir tt

Paprasto reostato formos jutiklis beveik nenaudojamas dėl didelio statinio būdingo IH \u003d f (x) netiesalumo, kur jis yra apkrovos srovė.

Tokio jutiklio išėjimo vertė yra įtampos kritimas tarp judančio ir vieno iš fiksuotų kontaktų. Išėjimo įtampos priklausomybė nuo kontaktinio URAL judėjimo \u003d F (x) atitinka atsparumo pokyčių įstatymą palei potenciometrą. Atsparumo pasiskirstymo įstatymas potenciometro ilgio, nustatomas pagal jo dizainą, gali būti linijinis arba netiesinis. Potentiometriniai jutikliai, struktūriškai atstovaujantys kintamieji rezistoriai, atliekami iš įvairių medžiagų - apvijos vielos, metalo plėvelių, puslaidininkių ir kt.

Tezoristors. \\ T (kamieno vėžės jutikliai) tarnauja matuoti mechaniniai įtempiai. \\ T, mažos deformacijos, vibracijos. TENSORISTORIŲ POVEIKIS yra grindžiamas įtempio efektu, kuris susideda iš aktyvios laidžių ir puslaidininkių medžiagų atsparumo pakeičiant jų su jais susijusias pastangas.

Termometric Jutikliai (termistoriai) - Atsparumas priklauso nuo temperatūros. Termistoriai naudojami kaip jutikliai dviem būdais:

1) termistoriaus temperatūrą nustato aplinka; Dabartinis praėjimas per termistorių yra toks mažas, kad jis nesukelia šildymo termistoriaus. Tokiu atveju termistorius naudojamas kaip temperatūros jutiklis ir dažnai vadinamas "atsparumo termometru".

2) termistoriaus temperatūra nustatoma pagal šildymo laipsnį nuolatinėmis srovės ir vėsinimo sąlygomis. Tokiu atveju pastovi temperatūra nustatoma termistoriaus paviršiaus šilumos perdavimo sąlygomis (aplinkos greitis - dujų arba skysčio - palyginti su termistoriumi, jo tankiu, klampumą ir temperatūrą), todėl termistorius gali būti naudojamas kaip a Srauto palūkanų normos jutiklis, aplinkos šiluminis laidumas, dujų tankis ir tt P. tokie jutikliai, yra dviejų pakopų konversija: išmatuota vertė pirmiausia konvertuojama į termistoriaus temperatūros pokyčius, kuris yra tada paversti atsparumo pokyčiais.

Termistoriai gaminami iš grynų metalų ir puslaidininkių. Medžiaga, iš kurios gaminami tokie jutikliai, turi turėti aukštą atsparumo temperatūros koeficientą, kai įmanoma, su linijiniu atsparumo priklausomybe nuo temperatūros, geros savybių ir inercijos atkuriamumo poveikiui aplinkai. Didžiausias, visos nurodytos savybės atitinka platiną; Šiek tiek mažiau - vario ir nikelio.

Palyginti su metaliniais termistoriais, puslaidininkių termistoriai (termistoriai) turi didesnį jautrumą.

Indukciniai jutikliai Patiekite bekontakčiai gavimo informacijos apie mašinų, mechanizmų, robotų ir kt. Darbo organų judėjimą ir transformuoti šią informaciją į elektros signalą.

Indukcinio jutiklio principas grindžiamas pakeistomis apvijos ant magnetinės linijos induktyvumo, priklausomai nuo pozicijos atskiri elementai Magnetinis vamzdynas (inkarai, šerdis ir kt.). Tokiuose jutikliuose linijinis arba kampinis judėjimas X (įvesties vertė) konvertuojamas į jutiklio induktyvumo (L) pokyčius. Naudojamas matuoti kampinius ir linijinius poslinkius, deformacijas, dydžio valdymą ir kt.

Paprasčiausiu atveju indukcinis jutiklis yra induktyvumo indukcija su magnetiniu šerdimi, kurio kilnojamasis elementas (inkaras) juda pagal išmatuotą vertę.

Indukcinis jutiklis atpažįsta ir reaguoja į visus laidžių elementus. Indukcinis jutiklis yra ne kontaktas, nereikalauja mechaninio poveikio, jis veikia be elektromagnetinio lauko pokyčių.

Privalumai:

Nėra mechaninio nusidėvėjimo, nėra jokių gedimų, susijusių su kontaktų būsena

Nėra kontaktų ir klaidingų atsakymų

Didelis jungiklis dažnis iki 3000 hz

Mechaninis atsparus. \\ T

Trūkumai - Santykinai mažas jautrumas, indukcinio atsparumo priklausomybė nuo maitinimo įtampos dažnio, reikšmingas atvirkštinis jutiklio poveikis matuojamam vertei (pritraukiant inkarą į šerdį).

Talpinių jutikliai - Veikimo principas grindžiamas kondensatoriaus elektros talpos priklausomybe nuo dydžio, santykinės jo plokščių ir vidutinio terpės dielektrinės konstantos.

Dvigubai plokščiam kondensatoriui elektros talpa nustatoma pagal išraišką:

kur EO yra dielektrinė konstanta; Es - giminaitis dielektrinė konstanta Žiniasklaida tarp plokštelių; S yra aktyvus plotas; H yra atstumas tarp kondensatorių plokštelių.

Priklausomybės C (s) ir c (h) naudojami mechaniniams poslinkiams konvertuoti į pajėgumų pokyčius.

Talpų jutikliai, taip pat indukciniai, pašarų ant kintamos įtampos (paprastai padidėja dažnis - iki dešimties megaherzo). Kaip matavimo grandinės, tilto grandinės ir schemos paprastai naudojamos naudojant rezonansinius kontūrus. Pastaruoju atveju, kaip taisyklė, iš generatoriaus generatoriaus virpesių dažnio priklausomybė nuo rezonansinės grandinės konteinerio, t. Y. Jutiklis turi dažnio išėjimą.

Kapacinių jutiklių privalumai yra paprastumas, didelis jautrumas ir mažas inercija. Trūkumai - išorinių elektrinių laukų poveikis, santykinis matavimo prietaisų sudėtingumas.

Kapiniai jutikliai naudojami matuoti kampinius poslinkius, labai mažus linijinius judesius, vibracijas, judėjimo greitį ir kt., Taip pat atkūrimą nurodytos funkcijos (harmoniniai, pjūklai, stačiakampiai ir tt).

Talpos keitikliai, dielektrinis pralaidumas e, kuris pasikeičia dėl judėjimo, deformacijos ar keitimo dielektrinio sudėties, yra naudojamas kaip lygių jutikliai ne-laidžių skysčių, birių ir miltelių pavidalo medžiagų, storio ne-laidumo sluoksnio medžiagos (storio matuokliai), taip pat drėgmės kontrolė ir medžiagos sudėtis.

Jutikliai - generatoriai.

Generatorių jutikliai Atliekamas tiesioginis įvesties vertės konversija į elektrinį signalą. Tokie jutikliai konvertuoja įvesties (išmatuotos) vertės šaltinio energiją iš karto į elektros signalą, t.y. Jie yra kaip elektros energijos generatoriai (iš kur ir tokių jutiklių pavadinimas - jie generuoja elektros signalą).

Papildomi elektros šaltiniai tokiems jutikliams nėra iš esmės reikalingi (vis dėlto gali prireikti papildomos elektros energijos, kad būtų padidintas jutiklio išvesties signalas, konvertuojant jį į kitus signalus ir kitus tikslus). Generatorius yra termoelektrinis, pjezoelektrinis, indukcijos, fotovoltinės ir daugelio kitų jutiklių tipų.

Indukciniai jutikliai Konvertuokite matuojamą ne elektros vertę EDC indukcijoje. Jutiklių veikimo principas grindžiamas elektromagnetinio indukcijos įstatymu. Šie jutikliai yra tiesioginiai ir kintantys srovės taogeratoriai, kurie yra maži elektromiašijos generatoriai, kuriuose išvesties įtampa yra proporcinga generatoriaus veleno sukimosi kampiniam greičiui. Tacogeneratoriai naudojami kaip kampiniai greičio jutikliai.

Tachogeneratorius yra elektros mašina, veikianti generatoriaus režimu. Tokiu atveju sukurta EMF yra proporcinga magnetinio srauto sukimosi ir dydžio greičiui. Be to, sukimosi greitis keičia EDC pakeitimų dažnumą. Taikoma kaip greičio jutikliai (sukimosi greitis).

Temperatūros jutikliai.

Šiuolaikinėje pramonės produkcijoje matuojamos dažniausiai pasitaikančios temperatūros (taigi) atominė jėgainė Vidutinis dydis yra apie 1500 taškų, kuriuose šis matavimas atliekamas ir didelė įmonė chemijos pramonė Yra daugiau nei 20 tūkst.) Tokių punktų. Platus pasirinkimas Išmatuotos temperatūros, įvairios matavimo įrankių naudojimo sąlygos ir reikalavimai nustato naudotų temperatūros matavimo įrankių įvairovę.

Jei apsvarstysime temperatūros jutiklius pramoniniam naudojimui, jų pagrindinės klasės gali būti išskirtos: silicio temperatūros jutikliai, bimetaliniai jutikliai, skystis ir dujų termometrai, Terminiai infekatoriai, termistoriai, termoporos, atsparumo terminiai keitikliai, infraraudonųjų spindulių jutikliai.

Silicio jutikliai Temperatūra naudoja puslaidininkinio silicio atsparumo priklausomybę nuo temperatūros. Išmatuotos temperatūros diapazonas -50 ... + 150 0C. Naudojami daugiausia matuoti temperatūrą elektroninių prietaisų viduje.

Bimetalo jutiklis Pagaminta iš dviejų heterogeninių metalų plokštelių, sujungtų tarpusavyje. Skirtingi metalai yra skirtingi temperatūros koeficientas Plėtiniai. Jei metalas prijungtas prie plokštės yra šildomas arba kietas, tada jis bus sulenkti, jis bus uždarytas (atidaryti) elektros kontaktus arba pasukite indikatoriaus rodyklę. Bimetalinių jutiklių darbo asortimentas -40 ... + 550 0C. Naudojamas paviršiui matuoti kietas tel ir skysčio temperatūra. Pagrindinės programos yra automobilių pramonė, šildymo ir vandens šildymo sistemos.

Termo indikatoriai- Tai yra specialios medžiagos, keičiančios jų spalvą temperatūros įtakoje. Spalvų keitimas gali būti grįžtamas ir negrįžtamas. Pagamintas filmų pavidalu.

Atsparumo termoporai.

Atsparumo (termistorių) termoppleksininkai principas grindžiamas dirigentų ir puslaidininkių elektrinio atsparumo keitimu priklausomai nuo temperatūros (anksčiau).

Platinum termistoriai yra skirti matuoti temperatūrą nuo -260 iki 1100 0. Plačiai paplitęs praktiškai gavo pigesnius vario termistorius, turintys linijinę atsparumo priklausomybę nuo temperatūros.

Vario trūkumas yra nedidelis specifinis atsparumas ir šviesos oksidacija esant aukštai temperatūrai, dėl kurių galutinė riba vario pasipriešinimo termometrai yra tik 180 0C temperatūroje. Stabilumui ir charakteristikų atkuriamumui, vario termistoriai yra prastesni už platiną. Nikelio naudojamas pigių matavimo jutikliuose kambario temperatūros diapazone.

Puslaidininkiniai termistoriai (termistoriai) turi neigiamą arba teigiamą atsparumo temperatūros koeficientą, kurio vertė yra 20 0C (2 ... 8) * 10-2 (0C) -1, t.e. Daugiau nei vario ir platinos tvarka. Puslaidininkių termistoriai su labai mažais dydžiais turi didelių atsparumo vertes (iki 1 Mω). Kaip pusiau. Medžiagos yra naudojamos metalų oksidai: KMT tipų puslaidininkiniai termininkai - kobalto ir mangano oksidų ir MMT - vario ir mangano mišinys.

Puslaidininkių temperatūros jutikliai turi didelį laiko savybių stabilumą ir naudojami temperatūrai keisti nuo -100 iki 2000 m.

Termoelektriniai keitikliai (termopailiai) - termoporų principas yra pagrįstas termoelektru, kuris yra ta, kad esant dviejų nevienalyčių metalų ar puslaidininkių junginių (neršto) temperatūrai, elektromotyvų jėga kyla kontūrui, vadinama termoelektriniu (sutrumpintu termo-EMF) ). Tam tikru temperatūros diapazone galima manyti, kad termo-EMF yra tiesiogiai proporcingas temperatūros skirtumui Δt \u003d t1 - t0 tarp šlamšto ir termoporo galų.

Trečiadienio panaikintų termoporų galai, kurių matuojama temperatūra yra vadinama termoporo darbo pabaiga. Baigiasi aplinkoje ir kurie paprastai yra pritvirtinti prie vielų iki matavimo grandinės, yra vadinami nemokamais galais. Šių galų temperatūra yra palaikyti pastovią. Tuo pačiu metu termo-EMF sąlyga priklausys nuo darbo pabaigos T1 temperatūros.

Iki \u003d et \u003d c (t1 - t0),

kur C yra koeficientas, priklausomai nuo termoporų laidininkų.

Sukurtos EMF termoporos yra palyginti nedidelės: jis neviršija 8 mv kiekvienam 100 ° C temperatūroje ir paprastai neviršija 70 mV absoliučios vertės. Termoporos leidžia matavimo temperatūrą nuo -200 iki 2200 ° C.

Platinum, Platinorades, Chromel, aliuminio gavo didžiausią paskirstymą termoelektrinių konverterių gamybai.

Termoporos turi tokias išmokas: gamybos paprastumas ir patikimumas veikia, mažos sąnaudos, maitinimo šaltinių trūkumas ir matavimų galimybė didelėje temperatūros intervale.

Kartu su šiais termoporais, kai kurie trūkumai būdingi abiem termistoriams, matavimo tikslumui, didelės šiluminės inercijos buvimui, būtinybę įvesti nemokamų galų temperatūros pakeitimą ir būtinybę taikyti specialius jungiamuosius laidus.

Infraraudonųjų spindulių jutikliai (pirometrai) - Naudokite šildomų kūnų spinduliuotės energiją, leidžiančią matuoti paviršiaus temperatūrą atstumu. Pyrometrai yra suskirstyti į spinduliuotę, ryškumą ir spalvą.

Radiacinės pirometrai Naudojama temperatūrai matuoti nuo 20 iki 2500 0, ir prietaisas matuoja neatskiriamą realaus objekto spinduliuotės intensyvumą.

Ryškumo (optiniai) pirometrai Naudojamas matuoti temperatūrą nuo 500 iki 4000 ° C. Jie grindžiami palyginimu siauroje skiltyje, esančiame tyrime esančiame objekte su pavyzdinio spinduliuotės (fotometrinio žibinto) ryškumu.

Spalvų pirometrai Remiantis radiacinio intensyvumo santykio matavimu dviem bangos ilgiais, paprastai atrenkami raudoname arba mėlyna spektro dalimi; Jie naudojami temperatūrai matuoti nuo 800 0.

Pirometrai leidžia matuoti temperatūrą sunkiai pasiekiamoms vietoms ir judančių objektų temperatūrai, aukštai temperatūrai, kai kiti jutikliai nebeveikia.

Kvarco šiluminiai keitikliai.

Norint matuoti temperatūrą nuo - 80 iki 250 ° C, dažnai naudojami vadinamieji kvarco termoporai, naudojant temperatūros kvarco elemento savarankiškumo priklausomybę. Šių jutiklių veikimas grindžiamas tuo, kad konverterio dažnio priklausomybė nuo temperatūros ir konversijos funkcijos tiesiškumo skiriasi priklausomai nuo pjovimo orientacijos, palyginti su kvarco kristalų ašimis. Šie jutikliai yra plačiai naudojami skaitmeninių termometrų.

Pjezoelektriniai jutikliai.

Piezoelektrinių jutiklių poveikis yra pagrįstas pjezoelektru vartojimu (pjezoelecthe efektu), kuris susideda iš to, kad kai kurių kristalų suspaudimo ar tempimo metu atsiranda elektrinis įkrovimas, kurio vertė yra proporcinga veikimui jėga.

Piezoelektrinis poveikis yra grįžtamas, t. Y. Taikomasis elektrinis stresas sukelia pjezoelektrinio mėginio deformaciją - suspaudimo arba tempimo jį pagal taikomosios įtampos ženklą. Šis reiškinys vadinamas "Reverse Piezoelecte" efektas yra naudojamas sužadinti ir gauti garso ir ultragarso dažnio akustines virpesius.

Naudojami jėgoms, slėgiui, vibracijai ir kt.

Optiniai (fotoelektrijos) jutikliai.

Išskirti analoginis ir diskretiškas Optiniai jutikliai. Analoginiais jutikliais išvesties signalas keičiasi proporcingai išoriniam apšvietimui. Pagrindinė taikymo sritis yra automatizuotos apšvietimo valdymo sistemos.

Diskrečios tipo jutikliai keičia išvesties būseną į priešingą, kai pasiekiama nurodyta apšvietimo vertė.

Fotoelektriniai jutikliai gali būti taikomi beveik visose pramonės šakose. Diskrečios jutikliai naudojami kaip savotiški kontaktiniai jungikliai skaičiuojant, aptikti, padėti nustatyti ir kitas užduotis bet technologinės linijos.

Optinis kontaktas jutiklis registruoja šviesos srautą kontroliuojamoje zonoje, susietoje su bet kokių judančių mechanizmų ir mašinų dalių pokyčiais, objektų nebuvimu ar buvimu. Dėl didelių operacijos atstumų, pramonėje buvo plačiai naudojami optiniai kontaktiniai jutikliai, o ne tik.

Optinis kontaktas jutiklis susideda iš dviejų funkciniai mazgai, imtuvas ir emitter. Šiuos mazgus galima atlikti abiejuose būstuose ir įvairiuose korpusuose.

Pagal objekto aptikimo metodą fotoelektriniai jutikliai yra suskirstyti į 4 grupes:

1) Sienų kirtimas - šiame metode siųstuvas ir imtuvas yra padalintas pagal skirtingus pastatus, kurie leidžia juos įdiegti priešais vieni kitus darbiniu atstumu. Veikimo principas grindžiamas tuo, kad siųstuvas nuolat siunčia šviesos spindulį, gaunančią imtuvą. Jei jutiklio šviesos signalas sustoja dėl trečiųjų šalių objekto sutapimo, imtuvas nedelsdamas reaguoja į išvesties būseną.

2) atspindys iš reflektoriaus - šiuo metodu, imtuvas ir jutiklio siųstuvas yra vienai byloje. Reflektorius (atšvaitas) yra sumontuotas priešais jutiklį. Jutikliai su reflektoriumi išdėstyti taip, kad dėl poliarizacijos filtro jie yra suvokiami tik iš reflektoriaus. Tai yra atšvaitai, kurie dirba dvigubo atspindžio principu. Tinkamo atšvaito pasirinkimas nustatomas pagal norimus atstumo ir įrengimo galimybes. Siųstuvas, išsiųstas siųstuvu, atspindintis iš reflektoriaus patenka į jutiklio imtuvą. Jei šviesos signalas sustoja, imtuvas nedelsdamas reaguoja keičiant išvesties būseną.

3) Atspindėjimas iš objekto - šiuo metodu, jutiklio imtuvas ir siųstuvas yra vienu atveju. Jutiklio darbo būsenos metu visi objektai patenka į jos darbo zonatampa savotiški atšvaitai. Kai tik šviesos spindulys atspindi objektą patenka į jutiklio imtuvą, jis nedelsdamas reaguoja keičiant išvesties būseną.

4) Fiksuotas atspindys iš objekto veiksmo objekto yra tas pats, kaip "objekto atspindys", bet jautriai reaguoja į nukrypimą nuo nustatymo į objektą. Pavyzdžiui, galima aptikti patinusią kamštį ant kefyro buteliuko, neišsamus vakuuminės pakuotės užpildymas su produktais ir kt.

Savo numatomuose, nuotraukų jutikliai yra suskirstyti į dvi pagrindines grupes: Bendrieji naudojimo jutikliai ir specialūs jutikliai. Specialūs apima jutiklių tipus, skirtus siauresniam užduočių ratui išspręsti. Pavyzdžiui, spalvų etiketės aptikimas objektui, kontrasto sienos aptikimas, etikečių buvimas skaidriam pakuotei ir kt.

Jutiklio užduotis aptinka objektą atstumu. Šis atstumas skiriasi nuo 0,3 mm iki 50 m, priklausomai nuo pasirinkto jutiklio tipo ir aptikimo metodo.

Mikrobangų jutikliai.

Mikroprocesorius ateina perkelti mygtuką - giminaičius automatinės sistemos Biuro technologinis procesas (ACS TP) aukščiausio našumo ir patikimumo, jutikliai turi skaitmeninių ryšių sąsajas, tačiau tai ne visada lemia bendrą sistemos patikimumą ir jo darbo tikslumą. Priežastis yra ta, kad pačių daugumos principų principai Įžymūs tipai Jutikliai nustato sunkius apribojimus sąlygomis, kuriomis jie gali būti naudojami.

Pavyzdžiui, kontaktiniai (talpai ir indukciniai), taip pat Tacogenerator greičio valdymo įtaisai (UKS) yra plačiai naudojami stebėti pramonės mechanizmų judėjimo greitį. Tachegeneratorių UKS turi mechaninį ryšį su judančiu objektu ir jautrumo zonoje kontaktiniai įrenginiai neviršija kelių centimetrų.

Visa tai ne tik sukuria nepatogumus, kai diegiant jutiklius, tačiau taip pat sunku naudoti šiuos prietaisus dulkių sąlygomis, kurios laikosi darbo paviršių, sukeliančių klaidingus atsakymus. Išvardyti jutiklių tipai negali tiesiogiai kontroliuoti objekto (pavyzdžiui, konvejerio juosta) - jie yra sukonfigūruoti perkelti volelius, sparnų, ruožų būgnai ir tt kai kurių prietaisų išvesties signalai yra tokie silpni, kurie yra žemiau Pramoninių trikdžių lygis nuo galingų elektros mašinų veikimo.

Panašūs sunkumai atsiranda naudojant tradicinius lygius lygius - jutikliai, skirti didelio produkto buvimui. Tokie prietaisai yra būtini, kad būtų laiku atjungta žaliavų tiekimo į gamybos konteinerius. Klaidingas atsakymas veda ne tik klijuoti ir dulkes, bet ir produkto srauto prisilietimas, kai jis atvyksta į bunkerį. Į nereiktos patalpos Jutiklių veikimas veikia aplinkos temperatūrą. Neteisingi pavojaus signalų atsakymai sukelia dažnas sustojimus ir paleidžiamas pakrautas technologinė įranga - pagrindinė priežastis, dėl jo nelaimingų atsitikimų, sukelti raukšlių, konvejerių suskirstymas, ugnies ir sprogmenų situacijų atsiradimas.

Prieš keletą metų nurodytos problemos paskatino iš esmės naujų prietaisų tipų - radaro greičio kontrolės jutikliai, judesio jutikliai ir subjoratoriai, kurių veikimas yra pagrįstas kontroliuojamo objekto sąveika su radijo signalu su maždaug 10 dažniu. 10 laipsnių Hz.

Mikrobangų stebėjimo metodų naudojimas technologinės įrangos būklei leidžia visiškai atsikratyti tradicinių tipų jutiklių trūkumų.

Šių įrenginių skiriamieji bruožai yra:

Nėra mechaninio I. elektrinis kontaktas su objektu (vidutiniu), atstumas nuo jutiklio iki objekto gali būti keli metrai;

Tiesioginė objekto kontrolė (konvejerio juosta, grandinės), o ne jų diskai, tempimo būgnai ir kt.;

Mažas energijos suvartojimas;

Nejautrumas produktų kainodaros dėl didelių darbo atstumų;

Didelis triukšmo imunitetas ir dėmesys;

Vienkartinis nustatymas visam tarnavimo gyvenimui;

Didelis patikimumas, saugumas, jonizuojančiosios spinduliuotės trūkumas.

Jutiklio principas grindžiamas keičiant radijo signalo dažnį, atspindintį nuo judančio objekto. Šis reiškinys ("doplerio efektas") yra plačiai naudojamas radaro sistemose nuotolinio greičio matavimui. Judantis objektas sukelia elektros signalo išvaizdą mikrobangų priėmimo modulio išvaizda.

Kadangi signalo lygis priklauso nuo atspindžio objekto savybių, judesio jutikliai gali būti naudojami signalizuoti grandinės pertraukos (juostos), bet objektų ar medžiagų ant konvejerio diržo buvimą. Juosta turi lygų paviršių ir mažą atspindžio koeficientą. Kai jutiklis, įdiegtas virš konvejerio darbo šakos, pradeda judėti produktą, didinant atspindžio koeficientą, prietaisas signalizuoja judėjimą, tai yra, iš tiesų, kad juosta nėra tuščia. Dėl išvesties impulso trukmę galima įvertinti išeinančių objektų dydį dideliu atstumu, gaminti atranką ir tt

Jei reikia, užpildykite bet kokį konteinerį (nuo bunkerio į kasyklą), galite tiksliai nustatyti užpildymo pabaigos pabaigą - jutiklis sumažino iki tam tikro gylio bus rodomas užpildo judėjimas, kol jis bus padengtas.

Konkretūs naudojimo pavyzdžiai mikrobangų jutikliai Įvairių pramonės šakų judesiai nustatomi pagal jo specifiškumą, tačiau apskritai jie gali išspręsti įvairiausias įrangos problemų veikimo užduotis ir padidinti automatinių kontrolės sistemų informacijos turinį.

Laboratoriniai darbai

Jutiklių darbo tyrimas

Prietaisai ir priedai:

keturi tranzistoriai, metaliniai spinduliai, krovinių rinkinys už pakrovimo sijas, mikro ammetrą, potenciometrą, maitinimo šaltinį, termoporą, malelvoltmetrą .

Darbo tikslas:

1. Šildymas filtro vielos jutiklio ir gauti jo charakteristikas.

Temperatūros jutiklio tyrimas - termoporos .

Teorija

1. Jutiklių įrenginys ir klasifikavimas

Jutiklis - Įrenginio konversija išorinė įtaka Elektros signale. Medicinoje ir biologijoje jutikliai naudojami kaip prietaisai, skirti pašalinti informaciją apie medicinos-biologinę sistemą, jei studijavo parametras turi neelektrinį gamtą. Paprasčiausias jutiklio schema pateikta 1 pav.

Medicinos biologinės sistemos X veiksmo parametras veikia ant konverterio 1, kuris paverčia X į elektros signalą Y. (1a pav.) X vertė vadinama natūralia įvesties vertė, Y vertė yra produkcijos vertė. Naudojant kelis keitiklius, naudojamas kaskados įtraukimas (1B pav.): X įvesties vertė yra pakaitomis konvertuojama į vertę x 1, x 2, x 3, ..., y.

Jutiklių transformacinės savybės nustatomos pagal jų charakteristiką, jautrumą, jautrumo ribą, konversijos ribą, nominali klaida.

Jutiklis charakteristika Žr. Išvesties vertės funkcinę priklausomybę y. nuo įvesties vertės x. , tai yra, išraiška. Paprastai siekia naudoti linijinį ryšį tarp išvesties signalo ir išėjimo vertės. Jei jis nepavyksta, naudojami kiti priklausomybės tipai - kvadratinis, logaritminis, eksponentinis ir kt. 2 pav. Atsižvelgiant į linijinę jutiklio charakteristiką.  x. - keisti įvesties vertę  y. - Išvesties vertės pakeitimas .

Jutiklio jautrumas apskaičiuokite jautrumo koeficientą rodo, kurie išėjimo vertės keitimas atitinka įvesties vertės pakeitimą

Jutiklio jautrumo slenkstis skambinkite minimaliam įvesties vertės pakeitimui (  x. min. ), kuris gali užregistruoti šį jutiklį.

Jutiklio konversijos riba - tai yra didžiausia įvesties vertė ( x. max.), Kuris jutiklis gali konvertuoti be iškraipymų.

Informacija apie įvesties vertę galima iškraipyti dėl klaidų, kurios atsiranda jutiklio veikimo metu. Dėl klaidų, jutiklio charakteristika iš linijos yra neryški į tam tikro pločio juostą.

Vidutinė juostų linija nominalus charakteristika. B / 2 vertė yra lygi pusei juostelės pločio, vadinamo nominali klaida Jutiklis. Nominali charakteristika ir nominali klaida rodo jutiklio pasą.

Klaida jutiklis Dėl šių priežasčių:

konverterio funkcijos nedalumas laiko dėl senėjimo ir medžiagų korozijos, dėl judančių jutiklio dalių nusidėvėjimo;

jutiklių gamybos netobulumas (ne griežtai nusižengusi geometriniai matmenys, šaltinių medžiagų parametrų keitimas, nustatymo ir koregavimo netikslumas ir kt.);

inercinės jutiklio savybės (išėjimo vertės pakeitimai vėluoja, palyginti su atitinkamais įvesties vertės pokyčiais);

atvirkštinis poveikis jutiklio prie medicinos ir biologinės sistemos, kuri lemia iškraipymo informaciją apie parametrą pasibaigęs x. .

Priklausomai nuo informacijos apie įvesties vertę laikmena , Jutikliai yra suskirstyti į elektromechaninius, elektrostatinius, elektromagnetinius, elektroninius, termoelektrus ir kt.

Išskiria dviejų tipų jutiklius: generatorius ir parametrinis.

Generatorius Vadinami jutikliai, kuriuose galimas skirtumas, EMF, srovė yra generuojama pagal įvesties vertės įtaką.

Parametriniai jutikliai yra Kai yra parametras (atsparumas, induktyvumas, pajėgumas ir kt.) Pagal įvesties vertės įtaką.

Generatorių jutikliai .

Kaip generatoriaus jutikliai, apsvarstykite termoporą, pjezoelektrinį jutiklį ir indukcinį jutiklį.

Termopai susiję su termoelektriniais keitikliais.

Termopora yra uždara dviejų heterogeninių metalų laidininkų grandinė (3 pav.).

Metalų A ir K (SPI) kontaktai yra išlaikomi skirtingai temperatūrai. Vienas smaigalis vadinamas valdikliu (k). Jo temperatūra t k yra palaikoma pastovi su termostatu. Antra SPI (A) yra darbuotojas. Jis pateikiamas trečiadienį, kurio temperatūra yra t ir turi būti matuojama. Termocouple grandinė yra matavimo įtaisas. Jei darbo temperatūra yra prijungta prie ir skiriasi nuo valdymo dangos temperatūros, tada termopounai grandinė sukelia termo-elektromotive jėga (TED), kurių vertė yra tiesiogiai proporcinga darbo ir kontrolės SPA temperatūros skirtumą ir yra nustatomas pagal santykį

Tads \u003d. (T. Bet - T. Iki ),

kur  - Konkretūs TAD, rodantys, kurie tad vyksta šioje grandinėje, kai temperatūros skirtumas viename laipsnio kontaktuose.

Matavimo tads, galite nustatyti temperatūros skirtumą ir, atitinkamai, darbinio kontakto temperatūra. Taigi termopora yra temperatūros jutiklis. Tokio jutiklio įvesties vertė yra temperatūros skirtumas, išėjimas - elektromotive jėga termopore.

Pjezoelektriniai jutikliai . Jų darbas yra pagrįstas reiškiniu tiesioginė piezoenefect.tai yra tai, kad priešingais kristalinės plokštės galais yra įvairių simbolių mokesčiai, jei plokštelė deformuota. Mechaninis stresas konvertuojamas į galimą skirtumą tarp jo galų. Piezodatchik vartojamas įvairiems fiziniams kiekiams: mechaniniams įtempiams, kintamoms, greičiams, pagreitinimui, slėgiui ir kt.

Indukciniai jutikliai . Jų veiksmų principas grindžiamas elektromagnetinio indukcijos fenomenu. Tokio jutiklio pavyzdys gali būti nuolatinio magneto (arba elektromagneto) ir kilnojamojo uždarojo laidumo grandinės (judančios ritės) sistema. Su pažanga ar sukimosi judesio ritė magnetiniame lauke, jis yra indukuojamas, indukcinės srovės įvyksta, kurio vertė priklauso nuo ritės greičio. Tokio jutiklio įvesties vertė yra sparta arba pagreitis iš laipsniško ar sukimosi judesio rėmo, išėjimas - indukcijos indukcija atsiranda rėmelyje

Parametriniai jutikliai .

Pavyzdžiai apima talpą, indukcinius, atsparus jutiklius.

Talpos jutiklis . Pavyzdžiui, galima naudoti plokščią kondensatorių. Talpa C. Plokščiam kondensatoriui nustatoma pagal santykį kur S. - Capacitor Planmark plotas, d.- atstumas tarp plokštelių,  - dielektrinė konstanta tarp plokštelių. Jei esate perkeliamas vieni kitiems į lankstymo kondensatorių, jis pakeis savo elektrinius pajėgumus ir galimą skirtumą tarp jos plokštelių pakeis atitinkamai. Naudojant tokius jutiklius, mechaninius judesius, storio ir homogeniškumą dielektrinių ir tt gali būti matuojamas.

Indukcinis jutiklis paprasčiausiame įgyvendinimo variante jis parodytas Fig .4. Coil 1 žaizdos uždaroje core 2. Inkaras 3 gali judėti palyginti su šerdimi ir arčiau pastarojo. Perkeliant, inkaras keičia ritės induktyvumą. Ir tai lemia grandinės indukcinio atsparumo pokyčius ir galiausiai pakeisti dabartinę ritės grandinėje. Tokio jutiklio įvesties vertė yra mechaninis inkaro judėjimas, išėjimas - srovė ritės grandinėje.

Įvairūs indukciniai jutikliai yra magnetoelastiziniai jutikliai. Jų darbas grindžiamas sparčiojo ritinio pagrindo magnetinio pralaidumo keitimu, jei šerdis yra deformuotas - išspausti, ruožas ir kt. Magnetinio pralaidumo pokyčiai lemia ritės induktyvumo pokyčius. Tokio jutiklio įvesties vertė yra mechaninė deformacija, mechaninis įtempimas, išėjimas - dabartinė galia ritės grandinėje.

Stiprieji jutikliai . Kaip, pavyzdžiui, mes laikome filtras (atsparumas padermė). Tesoriai yra kitaip vadinami įtempių matuokliais.

Įrenginių matuoklių veikimo principas yra pagrįstas įtampa. Strūklo efektas pasireiškia tuo, kad aktyvus laidininko atsparumas priklauso nuo mechaninio deformacijos: nuo suspaudimo, tempimo, lenkimo, pasukimo.

Yra įtempių jutikliai su linijiniu ir tūrio įtempimo efektu.

S. Jutikliai linijinis padermės efektas Pagamintas iš plonas viela (Žr. Praktinę dalį). Vielos atsparumas apskaičiuojamas pagal formulę, kur  - specifinis atsparumas vielos, l. - jos ilgis, S. - skerspjūvio plotas. Kai jutiklio deformacija vienu metu keičia ilgį l. ir. \\ T skerspjūvis. \\ t S.Kas veda prie atsparumo ir stiprumo srovės jutiklio grandinėje. Jutikliai su linijomis tenzo efektas Naudojama matuoti mechaninius poslinkius, deformacijas, mechaninius įtempius ir slėgį.

S. Jutikliai Vulkinės įtampos efektas Yra stulpelių iš medžiagos, kurios atsparumas yra labai įvairi, priklausomai nuo aplinkos slėgio. Tokie jutikliai naudojami kaip slėgio matuokliai matuojant aukštą ir ultra aukšto slėgio.

Šio skyriaus pabaigoje reikia pasakyti keletą žodžių elektroninis. \\ T jutikliaikurie šiuo metu plačiai paplitusi. Juose ne elektros dydį transformacija į elektros energiją grindžiama elektroniniais procesais. Elektroniniai jutikliai yra vakuuminiai fotokoniniai, kurie yra pagrįsti darbu, kuris yra išorinis fotoelektrinis poveikis ir puslaidininkiniai fotokolai, veikiantys vidiniame foto efekto. Fotoelektroniniai jutikliai naudojami šviesos srautui, šviesai, šviesai matuoti skaidrumo ir tirpalų drumstumą spalvų matuokliai ir naftos skaitikliai. Naudodamiesi fotoelementais, galima suskaičiuoti objektus, matuoti mechaninius poslinkius, greitį, pagreitį ir kt.

2.Dachers medicinos ir biologinės informacijos

Medicinos ir biologinės informacijos jutikliai konvertuoti biofizines ir biochemines vertes į elektros signalus, "Versti" informaciją iš kūno fiziologinės kalbos į kalbą, suprantamą elektroniniais prietaisais.

Medicinos ir biologinės informacijos jutikliai yra suskirstyti į dvi grupes: bio kontroliuojamą ir energiją.

Bioolizuoti jutikliai Tiesiogiai reaguoti į medicinos ir biologinę informaciją, gautą iš tyrimo objekto. Jie gali būti ir generatorius (aktyvus) ir parametrinis (pasyvus).

Energijos jutikliai Sukurkite energijos srautą su griežtai apibrėžtais, pastoviais parametrais objekto pagal tyrimą. Studijų vertė turi įtakos šiam srautui, moduliuoja jo pokyčius, proporcingas pačioje sumos pokyčiams. Šio tipo jutikliai apima fotovoltinę ir ultragarsu.

Medicininiai jutikliai yra suskirstyti į temperatūros jutiklius, kvėpavimo sistemos jutiklius, širdies ir kraujagyslių jutiklius, raumenų sistemos jutiklius ir kt.

Temperatūros jutikliai . Metalo ir puslaidininkių termoporos naudojamos kaip tokie jutikliai, taip pat metalo ir puslaidininkiniai termistoriai.

Kvėpavimo sistemos jutikliai Naudojamas kvėpavimo dažnumui nustatyti, įkvėpus ir iškvėptas oras, kvėpavimo efektyvumas. Šiam tikslui naudojami termistoriai ir štampos jutikliai. (\\ T Termistoriaus jutiklis kitaip skambinkitetermistorius. .)

Pavyzdžiui, kvėpavimo dažnio stebėjimo jutiklis yra termistorius, sumontuotas specialiu įrašu. Klipas pridedamas prie nosies sparno ir jį pučia oro srautą. Šiuo atveju termistoriaus pasipriešinimas skiriasi nuo kvėpavimo dažnumo dėl įkvėpus ir iškvėpto oro temperatūros pokyčių. Jutiklio išėjime pašalinamas dabartinis impulsų seka su dažniu, atitinkančiu kvėpavimo dažnį.

Kvėpavimo efektyvumo kontrolė gali būti atliekama fotometriniais hemoglobino procentinio dydžio periferiniu arteriniu krauju procentais. Hemoglobino kiekį nustato oksigemometras - fotovoltinė jutiklis, kuris į klipo pavidalu yra ant uhm. Jautrus elementas tokio jutiklio yra fotoresistance įsikūręs vienoje pusėje skiltyje ir apšviestas šviesos lemputė, esanti kitoje pusėje įdėklo. Šviesos srauto tankis per skiltį priklauso nuo hemoglobino kiekio kraujyje.

Širdies ir kraujagyslių jutikliai Leiskite impulsui, sistoliniam ir diastoliniam slėgiui, tonams ir širdies triukšmams, kraujotakai, audinių ir organų impedancijai ir kt.

Piezoelektriniai jutikliai naudojami impulsui įrašyti . Pagrindinė šio jutiklio dalis yra segnetoelektrinė kristalinė plokštė, sustiprinta vienu galu laikiklyje. Laikiklis yra ant rankogalių, dėvėti ant riešo. Laisvųjų plokščių galas, naudojant mygtuką, su radialinės arterijos siena. Arterijos sienos svyravimai perduodami į kristalinę plokštelę, sukelia jo sulenkimo deformaciją, kuri sukelia kintamojo potencialo skirtumų plokštelių atsiradimą priešinguose paviršiuose, kartojant arterijos sienos virpesius. Šis galimas skirtumas yra tiekiamas į stiprintuvą, o tada į įrašymo įrenginį. Tuo pačiu metu įrašyta kreivė, vadinama sfigmograma.

Studijuojant tonus ir garso triukšmą Ir pjezoelektrodinaminiai mikrofonai reaguoja į akustinius signalus yra taikomi fonokardiograms.

Dėl kraujo spaudimo matavimo Naudojami indukciniai ir talpiniai jutikliai.

Norint matuoti kraujospūdį tiesiai viduje laive, naudojami dervos jutikliai. Platus dėstytojų naudojimas medicinoje prisideda prie jų labai mažų dydžių ir masės, dėl kurių galima sukurti miniatiūrinius jutiklius. Kuris yra plonas lankstus kateteris, su kuriuo jutikliai yra įvesti į indus, ir pagal indus - širdies ertmėje.

Atskirti vielos, folijos ir puslaidininkių tesorstruzistatoriai. Vielos įtempimo matuoklis, skirtas matuoti intravaskulinio slėgio yra plonas silikono diafragma, pritvirtintas prie metalo žiedo kateterio pabaigoje. Diafragmos paviršiuje yra įtempimas, prijungtas prie tilto grandinės, tiek tiekiant laidus, kurie perduoda kateterį. Jutiklio grandinė apima matavimo įtaisą, giedančią slėgio vienetus ir DC šaltinį. Kraujo presai ant diafragmos, deformuoja tesoronsistors. Kas lemia atitinkamus grandinės atsparumo pokyčius ir jame esančią srovę.

Kraujo srauto tyrimas atliekamas su elektromagnetinių ir ultragarso jutiklių pagalba. Elektromagnetiniai kraujavimo greičio matavimo jutikliai yra pagrįsti salės efektu. Ultragarsiniai kraujo tekantys jutikliai veikia ant doplerio efekto. Konstruktyviai toks jutiklis susideda iš dviejų pjezoelektrinių plokščių. Viena iš plokštelių patiekiama kaip imtuvas, o kitas - ultragarso bangos šaltinis.

Ultragarsinė banga su dažniu  0 , išsiskiria šaltiniu, atsispindi judančiame objekte (eritrocitai) į imtuvą. Imtuvas suvokia bangą su dažniu . Skaičiavimai rodo, kad dažnio skirtumas  0, vadinamas Doplerio dažnio poslinkiu, nustato ryšį

kur v- judančio objekto greitis (kraujo srauto greitis),

U yra ultragarso bangos greitis. Kadangi ultragarso slopinimo lygis kraujyje yra gerokai didesnis už judančių objektų greitį (U "V), paskutinė formulė gali būti parašyta kaip iš ten, kur jis taip pat naudojamas nustatyti vožtuvų ir širdies sienų greitį (Doplerio echokardiografija), siekiant nustatyti kraujo tekėjimo greitį.

Praktinė dalis

1. Tesororazistra tyrimas .

"Wiretandoristorius" yra pagamintas iš smulkių konstantano vielos (1), kurio skersmuo yra 20-30 μm, izoliuotas plokščios spiralės formos ir įklijuotos ant plonos plėvelės pagrindo (2).

Iš viršaus, Helix yra uždarytas kaip tas pats filmas. Naudojant elektrodus (3), jutiklis įjungtas į elektros grandinę, kurioje yra maitinimo šaltinis ir matavimo prietaisas. Jutiklio pagrindo deformacija sukelia vielos ilgio ir skerspjūvį, kuris sukelia atitinkamus filtro ir srovės stiprumo atsparumo grandinėje pokyčius. Įrengimas, skirtas studijuoti padermės jutiklį, pateikiamas 6 pav.

Metalo plėštas B, pritvirtintas nuo vieno galo, yra pakrautas su R. R1, R2, R3 ir R4 yra įklijuoti didžiausių sijų lenkimo vietoje, esančioje šalia jos patekimo į paramą. Jutikliai R1 ir R2, esantys viršutinėje šviesoje plokštumoje, veikia tempimo režimu. Jutikliai R3 ir R4, klijuojami žemiau sijos, patiria tempimą. Įvertinta abstrakcija yra prijungta pagal kviečių tilto grandinę (7 pav.). Tiltas laikomas subalansuotu, jei srovė per mikroometrą nepatiria, tai yra, B ir D taškų potencialai yra lygūs. Ši sąlyga atliekama, jei vyksta santykis

R. 1  R. 2 = R. 3  R. 4

Įkeliant sijas, ši lygybė patenka į nelygybę

R. 1  R. 2  R. 3  R. 4 ,

kuris išreiškiamas stipresnis už didesnę apkrovą ant spindulio.

Taigi, tuo stipresnis spindulys yra pakrautas, tuo didesnis srovė per mikroapetį.

Tokios sistemos įvesties vertė (mechaninis deformacijos keitiklis su elektros srovės keitimu) yra apkrova P, lenkimo spindulys, išėjimo vertė yra srovė per mikroefetrą. Įvesties vertės konversijos schema gali būti pateikta taip:  P.   l.   R.   , Kur  P.- Keisti apkrovos ant spindulio,  l. - jutiklių ilgio pasikeitimas dėl deformacijos,  R. - jutiklių atsparumo keitimas,  - Pakeiskite srovę per mikro amemetrą.

Darbo tvarka

Surinkite elektros grandinę pagal Fig. 7.

Su neapkrauta spinduliu, naudojant potenciometrą, kad subalansuotumėte pereinamojo laikotarpio schemą (norint pasiekti srovės trūkumą mikrometre).

Palaipsniui pakrauti sijos su svoriais 1, 2, 3, 4, 5 kg ir per kiekvieną kilogramą apkrovos skaityti mikronometra rodmenis. Duomenis į lentelę.

		n- Mikammetro dalijimosi numeris
		Įkeliant	su iškrovimu

Nuosekliai pašalinkite svorius kilogramais, įrašydami mikronometra rodmenis, kai spindulys iškraunamas.

Apskaičiuokite vidutines microamer rodmenų vertes šioje apkrovoje. Pagal gautus duomenis galima statyti jutiklio n \u003d f (P) charakteristikas, kur n yra mikroempermetro dalių skaičius tam tikroje apkrovai P.

Nustatykite įrenginio dalijimo kainą

k.=  P./  n. (kg / darbai)

Temperatūros jutiklių tyrimas

Šiame darbe, termopora, pagaminta iš vario ir konstanto, yra naudojamas kaip temperatūros jutiklis. Termopora yra užfiksuota. Kalibravimo tvarkaraštis pridedamas. Temperatūros priklausomybės nuo puslaidininkio atsparumo nustatymas atliekamas termistoriui - vienas iš paprasčiausių puslaidininkių įtaisų.

Puslaidininkiuose elektros varža daugiausia priklauso nuo temperatūros. Puslaidininkių atsparumo temperatūrai priklausomybė nuo tam tikrų temperatūros intervalų gali būti aprašyta išraiška r \u003d r 0 · exp (-W / 2Kt), kur t yra absoliuti temperatūra, k. - Nuolatinis Boltzmann,  W. - puslaidininkių (termistoriaus) aktyvinimo energija, \\ t exp. - tas pats e. - Natūralaus logaritmo pagrindu. Taigi puslaidininkio atsparumas sumažėja pagal eksponentinį įstatymą. Semiconductor (termistoriaus) atsparumo priklausomybė nuo temperatūros matuoti srovės temperatūrą grandinėje su puslaidininku.

Yra termistoriai, matuojami tiek labai aukštai (t  1300 0 k) ir labai maža (t  4-80 k) temperatūra.

Medicinoje elektrotermometrai yra plačiai naudojami, temperatūros jutiklis, kuriame yra termistorius. Elektrotermometrų privalumai apima savo mažą inerciją, didelį jautrumą, galimybę gaminti mažų dydžių jutiklius, gebėjimą matuoti temperatūrą atstumu. Trūkumai apima netiesinį mastą ir senėjimą. Termoporos turi mažiau jautrumo, tačiau netenka šių trūkumų.

Norėdami nustatyti termigoro atsparumo temperatūros priklausomybę, pastaroji kartu su aktyviu šilumu ir termoporais yra pritvirtintos prie daliurumo juostoje. Už kurį juosta atliekama bare, pripildyta ne laidžiu skysčiu (aliejumi, glicerinu ir kt.). Thermo-EMF termoporos matuojamos milivoltmetru. Ištyrinamo termistoriaus atsparumas nustatomas multimetru. Kontrolės termopailių kontrolė yra nuleista į dewar laivą.

Darbo tvarka.

Termopora prijungta prie milivoltmetro terminalų.

Į tinklą įtraukite maliklololtrtmetrą.

Naudojant jungiklį, esantį dešiniajame šoniniame juostoje, nustatykite milivoltmetrą nulį į arretir režimą.

Versti matavimo ribas pereiti prie "5 MV" padėtį. Apskaičiuokite milivietmetro padalijimo kainą.

Nuleiskite kontrolinį ir darbuotojo SPAH termopora į stiklą su vandeniu ir nustatykite milivoltmetrą nulinį nulį.

Įrašykite valdymo dangos temperatūrą t. 0 k. .

Išmatuokite palmių temperatūrą keliais taškais. Norėdami tai padaryti, pritvirtinkite aktyvų šiluminę fazę prie delno ir nustatykite tinkamą milivilimetrą. Naudojant baigimo grafiką ir santykį t. 0 l. = t. 0 k. +  t. 0 , nustatykite delno temperatūrą.

Panaši, kad išmatuokite kaklo temperatūrą, ausies ausį, skruostus, smakrą ir kt.

Išjunkite milivietmetrą. Įdėkite milivoltmetrą į "Arretier" padėtį.

Kontroliuoti klausimus

Kokie įrenginiai vadinami jutikliais. Jutiklių vaidmuo medicininiuose biologiniuose matavimuose.

Kas vadinama jutiklio charakteristika, jautrumas, jautrumo slenkstis, nominali jutiklio klaida?

Suteikite generatoriaus ir parametrų jutiklių sąvoką. Propaguoti šių ir kitų jutiklių pavyzdžius.

Suteikite bio kontroliuojamų ir energijos jutiklių koncepciją. Sukurti pavyzdžius.

Paaiškinkite įrenginį ir įtempių matuoklių principą, jų naudojimą medicinoje.

Paaiškinkite jutiklio veikimo įrenginį ir principą. Temperatūra (termoporos ir termistorius).