Главная страница  Принципы преобразования 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [ 19 ] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46]

метра или более монтируются в виде розетки, появляется возможность измерять значение и направление более чем одного напряжения в случае приложения сложной нагрузки.

Тензометрический коэффициент преобразователя, выполненного на основе металлической пленки, равен 2-4, а его сопротивление колеблется в диапазоне от 100 до 1000 Ом. Полупроводниковые тензометры имеют тензометрический коэффициент порядка 50-200, и поэтому они более чувствительны к прикладываемому напряжению. При этом нет необходимости использовать усили-• тельные схемы, поскольку выходное напряжение . полупроводникового тензометрического моста составляет примерно 1 В.

К сожалению, сопротивление полупроводникового преобразователя изменяется в зависимости от прикладываемого напряжения и является ,существенно нелинейным во всем диапазоне напряжений, а также сильно зависит от температуры. Таким образом, хотя при работе с тензометром па основе металлической пленки требуется усилитель, его линейность весьма высока, а темпе-.ратурный эффект, можно легко скомпенсировать.

На практике в основном применяются полупроводниковые тензометры двух типов. Во-первых, диффузионный или незащищенный тензометр, где полупроводниковый элемент монтируется непосредственно на поверхности тела, деформация или напряжение которого измеряются, и, во-вторых, капсулированный тензометр, где чувствительный элемент монтируется на кронштейне, который, в свою очередь, размещается на измеряемой поверхности. Диффузионный тензометр предпочтительнее с точки зрения размеров (как правило, он занимает всего несколько квадратных миллиметров) и точности измерений. Однако он очень хрупок, требует бережного отношения и аккуратного монтажа. Аналогично тензометрам на основе металлической пленки полупроводниковые приборы можно объединять в розетки из двух и более преобразователей.

Перемещение, положение.движение

Тензометры работают, поскольку изменяется длина чувствительного элемента, к которому прикладывается напряжение. Отсюда следует, что если расстояние между



двумя заранее выделенными точками чувствительного элемента изменяется, то, значит, к нему прикладывает-Рся напряжение. Таким образом, тензометр можно ис- пользовать и для измерения перемещений, правда, очень небольщих.

Для этого преобразователь перемещения имеет в своем составе изгибающийся стержень, к которому крепится тензометрический чувствительный элемент. Подобная конструкция не является обязательной, однако она применяется в некоторых преобразователях, спроектирован-

»ных для измерения других физических величин (см. разделы, посвященные преобразователям для измерения массы, ускорения, давления и др.).

Кодирующее устройство

Когда рещается задача об измерении значительных перемещений (1 м и более), в кодирующем устройстве используется ольщая группа преобразователей переме-чцения. Кодирующие устройства (шифраторы) представляют собой преобразователи, в которых на выходе в цифровой форме представляются воспринимаемые ими перемещения. Линейные перемещения воспринимаются линейным, а угловые - угловым или поворотным кодирующим устройством.

• Основные принципы кодирования показаны на рис. 5.1. По существу, все типы преобразователей имеют • в своем составе движущийся диск или полоску определенного рода с большим количеством дорожек, которые сканируются щеткой (рис. 5.1,а), световым лучом (рис. 5.1,6) или магнитной катушкой (рис. 5.1,в).

В случае щеточного кодирующего устройства диск или полоска являются приводящими, но имеют на поверхности изолирующие сегменты. Когда щетка касается проводящей части, схема закрыта, а когда она касается

золирующих сегментов, схема открывается. Вследствие агрязнений, трения, ограниченного срока службы и т. п.. щеточные кодирующие устройства не нашли широкого рименения. [ В оптическом кодирующем устройстве диск или по-оска содержат либо прозрачный слой с светонепрони-аемымй сегментами на его поверхности, либо отражающий слой с поглощающими сегментами. В первом случае, когда непрозрачный сегмент оказывается между источ-



НИКОМ света и светодетектором, луч света прерывается. Если же между источником света и светодетектором оказывается прозрачный участок, то световой луч полностью проходит на детектор. Во втором случае луч либо отражается, либо не отражается, следовательно, свет от источника либо попадает на чувствительный элемент, либо нет.

Выход о-

Вход

Выход Й1

Изолятор

Прододнйк

Источник света

Перемещение

--I источ -Щсвеп

Непрозрачный сегмент

Выход ?Г

Вход g:

Прозрачная база

Светодетектор


Магнитный сегмент

Перемещение

Немайнитный сегмент

Перемеш,ение

Рис. 5.1. Основные принципы кодирования:

с -с помощью щеток; б -с помощью оптического устройства; в -с помощью магнитного устройства

В магнитном кодирующем устройстве диск или полоска немагнитные, но на основном материале имеются магнитные сегменты, которые охватываются магнитной головкой с входной и выходной катушками. Зондирующий сигнал (обычно импульсный с постоянной амплитудой и частотой 200 кГц или положительные логические импульсы) прикладывается к входной катушке. Поэтому, когда головка проходит над участком с основным материалом, .выходной сигнал появляется на выходной катушке. Конечно, если головка проходит намагничещый участок, то выходной сигнал не образуется.

На практике используются два основных типа кодирующих устройств: шифраторы приращения и абсолют-




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [ 19 ] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46]

0.0146