Исследование реостатного датчика линейных перемещений. Сазонов В.В. - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СамГУПС | Самара

Составители: 

Рубрика: 

6
Если не удается найти явление, связывающее измеряемую величину X и нужную
выходную величину Y, то величину X можно преобразовать в некоторую промежуточную
величину Z, которую далее преобразуют в выходную величину Y. Промежуточных
преобразований может быть несколько. Датчики такого типа называют датчиками с
промежуточным преобразованием. Эти датчики как бы состоят
из нескольких датчиков
с непосредственным преобразованием, работающих последовательно, т.е. выходная
величина одного из них является входной величиной другого. Примером может служить
датчик давления газа или жидкости, преобразующий изменение этого давления в
изменение какого-либо параметра электрической цепи (сопротивления R, индуктивности
L или емкости C). Давление с помощью упругой мембраны можно
преобразовать в пере-
мещение (с увеличением давления на поверхность мембраны ее деформация увеличива-
ется). Деформацию, т.е. перемещение, легко преобразовать в изменение параметров R, L
или C (см. пп. 2.2 и 2.3).
В некоторых случаях для непосредственного преобразования X в Y может сущест-
вовать какое-либо физическое явление, однако его использование сопряжено
со значи-
тельными техническими трудностями. В таких случаях также целесообразнее построение
датчика с промежуточным преобразованием.
По принципу действия датчики можно разделить на два класса: генераторные и па-
раметрические.
Генераторные датчики осуществляют непосредственное преобразование входной
величины X в электрический сигнал. Такие датчики преобразуют энергию источника
входной (измеряемой) величины сразу в электрический сигнал
, т.е. они являются как бы
генераторами электроэнергии (откуда и название таких датчиков - они генерируют элек-
трический сигнал). Дополнительные источники электроэнергии для работы таких датчи-
ков принципиально не требуются (тем не менее дополнительная электроэнергия может
потребоваться для усиления выходного сигнала датчика, его преобразования в другие
виды сигналов и других целей).
Примером генераторного датчика служит уже рассмот-
ренная термопара, непосредственно преобразующая изменение температуры в изменение
напряжения, т.е. тепловую энергию в электрическую. Генераторными являются также
пьезоэлектрические, индукционные, фотоэлектрические и многие другие типы датчиков.
Параметрические датчики входную величину X преобразуют в изменение какого-
либо электрического параметра (R, L или C) датчика. К параметрическим
относят и кон-
тактные датчики (см.[1], с. 3). Передать на расстояние изменение перечисленных пара-
метров датчика без энергонесущего сигнала (напряжения или тока) невозможно. Выявить
изменение соответствующего параметра датчика только и можно по реакции датчика на
ток или напряжение, поскольку перечисленные параметры и характеризуют эту реакцию.
Поэтому параметрические датчики требуют применения специальных
измерительных
цепей с питанием постоянным или переменным током. Наиболее часто используют изме-
рительные цепи последовательного включения, цепи в виде делителей напряжения и це-
пи в виде электрических мостов. Примеры таких цепей применительно к реостатному
датчику рассмотрены в п. 2.2.
Основной характеристикой датчика служит его характеристика преобразования
(называемая также функцией преобразования, статической
характеристикой), выражаю-
щая связь между выходной (Y) и входной (X) величинами в установившемся режиме
Y = Y(X).

Страницы