Методические указания к практикуму по электрическим элементам автоматики. Лещинский М.Б. - 4 стр.

                                        4


                    1. Устройства для измерения сигналов
                          в автоматических системах

     Измерительное устройство состоит из чувствительного элемента и
датчика. Чувствительный элемент реагирует на изменения измеряемой
физической величины. Датчик преобразует эти изменения в электрические
сигналы.
     Наибольшее распространение получили параметрические датчики, в
которых изменение неэлектрической величины приводит к изменению какого-
либо электрического параметра.
     На рис.1 Изображен потенциометрический датчик, который служит для
измерения линейных и угловых перемещений. Связав движок потенциометра с
поплавком, можно измерять высоту h уровня, а, следовательно, и количество
жидкости в сосуде. Напряжение U на входе поддерживается постоянным
(U=const) и равномерно распределено по виткам потенциометра. Напряжение
Uh снимается с части витков, которая тем больше, чем выше уровень жидкости.
Таким образом, линейное перемещение поплавка измеряется и преобразуется в
изменения электрического сигнала (напряжения) на выходе схемы.
     На рис.2 изображено устройство тензометрического датчика,
применяемого для измерения деформации различных деталей. Константановую
(с малым коэффициентом температурного расширения) проволоку диаметром
несколько десятков микрометров наклеивают на тонкую подложку, обычно из
бумаги, которую, в свою очередь, приклеивают к исследуемой детали.
Деформации детали передаются проволоке. Ее длине, площадь сечения и
электрическое сопротивление меняются. Измеряя изменение сопротивления
проволочки, можно получить точные данные о местных деформациях детали.

                                                              2




                1


                    Рис.1. Устройство потенциометрического датчика.
                     Рис. 2. Устройство тензометрического датчика.
    В последнее время широкое применение получили кремниевые
тензодатчики (тензорезисторы). При сжатии под действием давления в
полупроводниковом кристалле изменяется состояние энергетических зон, что
приводит к существенному изменению его сопротивления. Выпускается
несколько десятков модификаций таких тензорезисторов, две из которых
показаны на рис. 3, а, б.