Потенциометрические датчики предназначены для преобразования линейных или угловых перемещений в электрический сигнал, а также для воспроизведения простейших функциональных зависимостей в автоматических и автоматических устройствах непрерывного типа.
Электрическая схема потенциометрического датчика
По способу выполнения сопротивления потенциометрические датчики делятся на
ламельные с постоянными сопротивлениями;
проволочные с непрерывной намоткой;
с резистивным слоем.
8.Индуктивные датчики применяются для преобразования в электрический сигнал небольших линейных и угловых перемещений. Простейший индуктивный датчик (называемый однотактным) представляет собой катушку индуктивности 1 с железным сердечником 2 и подвижным якорем З, отделенным от сердечника воздушным зазором (рис. 2-4). Катушка индуктивности с сердечником, называемая статором датчика, закрепляется неподвижно, а якорь соединяется механически с подвижной частью ОУ, перемещение которой нужно преобразовывать в электрический сигнал. При перемещении якоря изменяется сопротивление магнитной цепи датчика вследствие изменения воздушного зазора δ между статором и якорем (при вертикальном движении якоря) или площади воздушного зазора S (при горизонтальном движении якоря).
Сопротивление магнитной цепи датчика складывается из сопротивления участка цепи со сталью Rст и сопротивления участка цепи с воздушным зазором Rв. Магнитное сопротивление участка цепи со сталью:
Rст = Lст/(mст/Sст),
где Lст - суммарная длина средней магнитной силовой линии в стали сердечника и якоря; Sст — площадь поперечного сечения стального сердечника; mст — магнитная проницаемость материала сердечника и якоря.
9. Емкостным датчиком называют преобразователь параметрического типа, в котором изменение измеряемой величины преобразуется в изменение емкостного сопротивления.
Области применения емкостных датчиков
Возможные области применения емкостных датчиков чрезвычайно разнообразны. Они используются в системах регулирования и управления производственными процессами почти во всех отраслях промышленности. Емкостные датчики применяются для контроля заполнения резервуаров жидким, порошкообразным или зернистым веществом, как конечные выключатели на автоматизированных линиях, конвейерах, роботах, обрабатывающих центрах, станках, в системах сигнализации, для позиционирования различных механизмов и т. д.
В настоящее время наиболее широкое распространение получили датчики приближения (присутствия), которые помимо своей надежности, имеют широкий ряд преимуществ. Имея сравнительно низкую стоимость, датчики приближения охватывают огромный спектр направленности по своему применению во всех отраслях промышленности. Типичными областями использования емкостных датчиков этого типа являются:
сигнализация заполнения емкостей из пластика или стекла;
контроль уровня заполнения прозрачных упаковок;
сигнализация обрыва обмоточного провода;
регулирование натяжения ленты;
поштучный счет любого вида и др.
10. Фотоэлектрические датчики (фотодатчики) используются в автоматике для преобразования в электрический сигнал различных неэлектрических величин: механических перемещений, скорости размеров движущихся деталей, температуры, освещенности, прозрачности жидкой или газовой среды и т. д.
По принципу кодирования информации фотодатчики можно разделить на две группы: с амплитудной модуляцией светового потока и с временной или частотной модуляцией. У датчиков с амплитудной модуляцией значение фототока пропорционально световому потоку, зависящему от управляемой (контролируемой) неэлектрической величины. У датчиков с временной или частотной модуляцией фототок изменяется дискретно за счет полного или частичного прерывания светового потока от воздействия неэлектрической величины. Информация об управляемом (контролируемом) параметре кодируется в этих датчиках в виде числа, частоты или длительности импульсов фототока.
Фотодатчик в общем случае состоит из фотоэлектрического чувствительного элемента (фотоэлемента) источника света и оптической системы. В некоторых случаях фотодатчики используют световое излучение объекта управления (контроля) и не содержат источника света (датчики астрономического компаса, температуры, освещенности и др.). Некоторые датчики с целью упрощения конструкции могут не содержать оптической системы.
11. Реле́ (фр. relais) — электрическое устройство (выключатель), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных величин. Различают электрические, механические и тепловые реле.
Электрический аппарат, реализующий релейный закон управления, называется реле. В реле при плавном изменении управляющего (входного) параметра до определенного заданного значения управляемый (выходной) параметр изменяется скачкообразно. При этом хотя бы один из этих параметров должен быть электрическим. Период срабатывания включает промежуток времени от момента начала воздействия входного сигнала на воспринимающий орган до момента появления сигнала в управляемой цепи. Предельное значение рабочей величины – это такое ее значение, которое чувствительный орган выдерживает в течение короткого нормируемого промежутка времени. Для периода покоя характерен параметр, называемый величиной несрабатывания, которая представляет наибольшее значение входной величины, обеспечивающее отсутствие как срабатывания реле, так и удержания в рабочем состоянии. Время несрабатывания меньше времени трогания при срабатывании и времени отпускания.
12. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЛЕ
Электрические реле
-электромагнитные, индукционные, магнитоэлектрические, электродинамические
Оптические
-фотоэлектрические, фототермические
Механические
- инерционные, поплавковые, деформационные, деформационные, равновесные, резонансные
Тепловые
-расширительные, биметаллические, плавные
Пневматические
-поршневые, нанометрические, мембранные
Акустические
-микрофонные, камертонные