Дифференциальный трансформаторный датчик плунжерного типа

Схема включения:

, (сердечник посередине: )

Z– полное сопротивление.

Возникающие токи создают вращающий момент, который поворачивает ротор сельсин-приемника в то же положение, в котором находится ротор сельсин-датчика. При достижении этого положения разность потенциалов исчезает, токи становятся =0 и вращающий момент =0.

В трансформаторном режиме схема в целом аналогична, только ОВпр не подключена к источнику питания, а запитывает электродвигатель ротор, который механически соединен с ротором сельсин-приемника.

Вопрос 9

9. Емкостные датчики: разновидности, схемы включения, принцип действия, достоинства и недостатки, статические и динамические характеристики.

Работа емкостных датчиков заключается в преобразовании измеряемой величины в емкостном сопротивлении, поэтому эти датчики относятся к датчикам параметрического типа. Принцип действия основан на зависимости емкости конденсаторов от размеров обкладок, расположенных между ними и диэлектрической проницаемости среды между обкладками.

; Где:-диэлектрическая постоянная (8,85*10^-12 Ф/м);

- относительная диэлектрическая проницаемость между обкладками;

- площадь перекрытия пластин;

- расстояние между пластинами;

1).

2).

3).

Емкостные датчики работают на переменном токе, при малых частотах емкостного сопротивление датчика очень велико. Поэтому измерять сопротивление затрудняется. Для питания емкостного датчика используют токи высоких частот(1, 10, 100Гц.)

По назначению:

- датчики линейных и угловых перемещений;

- датчики уровня и линейных размеров;

- концентрации и влажности температуры;

- давлений и усилий;

По конструктивному исполнению:

- с плоско-параллельными пластинами;

- цилиндрической формы;

- датчики с диэлектриком между пластинами и без него;

По виду изменения параметра:

- с изменяющейся площадью перекрытия пластин;

- с изменяющимся зазором;

- с изменяющейся диэлектрической проницаемостью;

Достоинства:

- высокая чувствительность;

- большая разрешающая способность при малых значениях входного сигнала;

- простота конструкции;

- малые габариты и масса;

- отсутствие подвижных токосъемных контактов;

- высокое быстродействие;

- незначительная величина притяжения между пластинами;

Недостатки:

- малая мощность выходного сигнала;

- нестабильность характеристик при изменении параметров окружающей среды;

- влияние паразитных емкостей;

Чувствительность емкостных датчиков определяется как отношение приращения емкости () к вызванному это приращение изменение измеряемой величины() .

;

Для плоско параллельного емкостного датчика:

; ;

- зазор между пластинами;

-перемещение пластин;

Примеры емкостных датчиков:Датчик углового перемещения:

В практической конструкции – эти датчики делают многосекционными.

; ;гдеn–количество пластин входящих в датчик

Датчик уровня жидкости:

; ;;

; ;;

Емкостные датчики для измерения толщины диэлектрических материалов:

;

Емкостные датчики подключаются по трем схемам:

1). Непосредственное измерение емкостного сопротивления;

2). Мостовая схема подключения емкостных датчиков:

3). Резонансная схема включения:

В следствии высокой добротности контура, малейшее изменение приводит к существенным изменениям положения рабочей точки на характеристике и к существенному изменению выходного напряжения.