Методы и средства измерений, испытаний и контроля. Никитин В.А - 313 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

цепей с питанием их постоянным током. В качестве источника питания в этих
схемах используются стабилизаторы напряжения или тока, а выходное
напряжение моста усиливается с помощью усилителя с высоким входным
сопротивлением. Получают распространение также измерительные цепи, в
которых выходной ток тензомоста уравновешивается током дополнительного
источника (квазиуравновешенные мосты). Индуктивные датчики находят
широкое применение в промышленности для измерений перемещений в
диапазоне от десятых долей микрометра до единиц дециметров, а также для
измерений других физических величин, преобразуемых в перемещение. Это
объясняется существенными достоинствами индуктивных датчиков, такими как
простота конструкции, надежность, высокая чувствительность, значительная
мощность сигнала на выходе, защищенность от воздействий внешних
электрических и магнитных полей. Разнообразие требований и условий
эксплуатации датчиков перемещений определяет и множество конкретных
конструкций датчиков с изменяющейся индуктивностью или взаимной
индуктивностью обмоток. При этом особенно часто используются датчики
дифференциального типа. Наиболее распространенной измерительной цепью
при использовании дифференциальных индуктивных преобразователей
является мостовая цепь, в которой два соседних плеча
Z
1
и Z
2
образованы
обмотками датчика (рисунок 16.20), а два других - элементами с
сопротивлениями
Z
3
и Z
4
. На рисунке 16.20 изображен дифференциальный
индуктивный датчик с подвижным сердечником. При нейтральном положении
сердечника (индуктивности обеих обмоток датчика равны) мост находится в
состоянии равновесия, т.е.
U
вых
=0. При перемещении сердечника
индуктивности обмоток датчика изменяются противоположным образом, что
вызывает изменение выходного напряжения. В зависимости от направления
движения сердечника от нейтрального положения на 180° меняется фаза
выходного переменного напряжения. Если на выходе необходимо получить
постоянное напряжение, то сигнал с выхода моста подают на амплитудный
детектор. При использовании синхронного, (фазочувствительного) детектора
выходное постоянное напряжение меняет знак при переходе подвижного
сердечника через нейтральное положение. Вследствие развития
микроэлектроники все более перспективным становится преобразование
выходного параметра индуктивного датчика в частотно-временные параметры
сигналов: частоту, период, длительность импульсов, скважность.
При использовании частотной гармонической модуляции обмотка ин-
дуктивного датчика включается в частотно-задающую цепь автогенератора.
Недостатком таких схем является нелинейная зависимость частоты генерации
от индуктивности обмотки датчика. От этого недостатка свободны схемы, в
которых осуществляется импульсная модуляция.
х
цепей с питанием их постоянным током. В качестве источника питания в этих
схемах используются стабилизаторы напряжения или тока, а выходное
напряжение моста усиливается с помощью усилителя с высоким входным
сопротивлением. Получают распространение также измерительные цепи, в
которых выходной ток тензомоста уравновешивается током дополнительного
источника (квазиуравновешенные мосты). Индуктивные датчики находят
широкое применение в промышленности для измерений перемещений в
диапазоне от десятых долей микрометра до единиц дециметров, а также для
измерений других физических величин, преобразуемых в перемещение. Это
объясняется существенными достоинствами индуктивных датчиков, такими как
простота конструкции, надежность, высокая чувствительность, значительная
мощность сигнала на выходе, защищенность от воздействий внешних
электрических и магнитных полей. Разнообразие требований и условий
эксплуатации датчиков перемещений определяет и множество конкретных
конструкций датчиков с изменяющейся индуктивностью или взаимной
индуктивностью обмоток. При этом особенно часто используются датчики
дифференциального типа. Наиболее распространенной измерительной цепью
при использовании дифференциальных индуктивных преобразователей
является мостовая цепь, в которой два соседних плеча Z1 и Z2 образованы
обмотками датчика (рисунок 16.20), а два других - элементами с
сопротивлениями Z3 и Z4. На рисунке 16.20 изображен дифференциальный
индуктивный датчик с подвижным сердечником. При нейтральном положении
сердечника (индуктивности обеих обмоток датчика равны) мост находится в
состоянии равновесия, т.е. Uвых=0. При перемещении сердечника
индуктивности обмоток датчика изменяются противоположным образом, что
вызывает изменение выходного напряжения. В зависимости от направления
движения сердечника от нейтрального положения на 180° меняется фаза
выходного переменного напряжения. Если на выходе необходимо получить
постоянное напряжение, то сигнал с выхода моста подают на амплитудный
детектор. При использовании синхронного, (фазочувствительного) детектора
выходное постоянное напряжение меняет знак при переходе подвижного
сердечника     через    нейтральное    положение.     Вследствие развития
микроэлектроники все более перспективным становится преобразование
выходного параметра индуктивного датчика в частотно-временные параметры
сигналов: частоту, период, длительность импульсов, скважность.
       При использовании частотной гармонической модуляции обмотка ин-
дуктивного датчика включается в частотно-задающую цепь автогенератора.
Недостатком таких схем является нелинейная зависимость частоты генерации
от индуктивности обмотки датчика. От этого недостатка свободны схемы, в
которых осуществляется импульсная модуляция.
                                   х