Датчики. Общие сведения, назначение. Классификация. Основные характеристики



страница8/8
Дата13.02.2020
Размер1.26 Mb.
ТипЛитература
1   2   3   4   5   6   7   8
F действует на пластины, расположенные так, что на их внутренних гранях, соприкасающихся с металли­ческим электродом, возникают одноименные отрицательные за­ряды, а на внешних — положительные. Заряд с электрода 2 подается к измерительному прибору.

Напряжение на датчике, обусловленное действием изменяющейся силы F,определяется выражением

U = d1F/(C + C0)

где: С — емкость датчика; Со — емкость измерительной схемы;

d1пьезоэлектрическая по­стоянная.

Из этой формулы видно, что, зная выходное напряжение, мож­но определить силу F.

Напряжение на выходе датчика имеет сравнительно малую величину, поэтому обычно требуется его дальнейшее усиление.

Для усиления выходного напряже­ния пьезоэлектрического датчика требуется применять усилитель с очень большим входным сопротивлением.

Пьезоэлектрические датчики безынерционны.

Они используются для измерения сил, давлений, вибраций и для других измерений, в которых прямо или косвенно проявляются силовые воздействия.

24

К преимуществам пьезодатчиков следует отнести малые раз­меры, простоту устройства, надежность в работе, возможность измерения быстропеременных величин, а к недостаткам — невы­сокую чувствительность, непригодность к измерению статичес­ких величин, зависимость пьезоэлектрической постоянной d1 от температуры.



4. ДАТЧИКИ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ

Когда входную величину не удается непосредственно преобра­зовать в электрическую, применяется промежуточное, т. е. дву­кратное

преобразование. Элемент, осуществляющий первое преоб­разование, называется чувствительным элементом.

Рассмотрим не­которые из таких датчиков.

Датчики давления преобразуют давление жидкости или газа в электрическую величину.

У многих датчиков чувствительный элемент преобразует давление в перемещение, которое затем измеряется каким-либо датчиком.

В качестве чувствительных элементов часто используют мембраны и сильфоны.

Рис.3.4. Датчики давления:

а) мембранный; б) сильфонный для газов; в) сильфонный для жидкостей

Мембрана представляет собой тонкую пластинку, которая укрепляется на конце трубопровода (рис.3.4 а). Под действием давления жидкости или газа жесткий центр мембраны прогибается перемещая, например, движок потенциометра. Из-за этого изменяется выходное сопротивление датчика.

Сильфон представляет собой тонкостенную (гофрированную) труб­ку из упругого материала (см. рис.3.4 б).

Под действием давления газа сильфон растягивается, перемещая, например, движок потенциометра.

В результате изменяется выходное сопротивление датчика.

При измерении давления жидкостей применяется другая кон­структивная схема сильфонного датчика (см. рис.3.4 в).

Жидкость под давлением р поступает в полость сильфона, который,

сжимаясь, перемещает движок потенциометра.

25

5. ЛИТЕРАТУРА

1. Водовозов А.М. Элементы систем автоматики : учебное пособие /

А. М. Водовозов. - М. : Академия, 2006. - 224 с. - ISBN 5-7695-2934-2.

2. Александровская А.Н. Автоматика : учебник для среднего

профессионального образования / А.Н. Александровская. – М. :

Академия, 2011. – 256 с.

3. Келим Ю.М. Электромеханические и магнитные элементы систем

автоматики : учебник для среднего профессионального образования /

Ю.М. Келим - М. : Высшая школа, 2004. – 352 с.

4. Шишмарев В.Ю. Типовые элементы систем автоматического



управления : учебник для среднего профессионального образования /

В.Ю. Шишмарев. - М. : Академия, 2011. – 304 с.

Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница