Senzorii potențiometrice sunt un tip de senzori care convertesc deplasarea unghiulară lineară și într-un semnal electric și care reprezintă o rezistență electrică variabilă, a cărei valoare depinde de poziția dispozitivului colector. La standul în colțul din stânga sus, există diferite tipuri de potențiometre.
Potențiometre în circuitul funcționează cu curent continuu și curent alternativ. Senzorii potențiometrice sunt utilizate în diferite sisteme de comandă și de reglare automată, atunci când orice ajustare sau cantitate fizică controlată poate fi transformată într-un cursor senzor de deplasare.
Astfel, variabila de intrare este un senzor de deplasare X sau unghiul de rotație al motorului, în timp ce valoarea de ieșire poate fi considerată curentul R. rezistență I sau U. tensiune
Wire senzori potențiometrice inerente în prezența zonă moartă, care se datorează diametrul firului conductor.
Potențiometrul (Figurile 5.1-5.4) este o rezistență R electrică la mișcarea liniară și unghiulară a cursorului.
Potențiometrul bază (liniară) este un tub ceramic, capetele fixate între două fețe metalice cu ajutorul șuruburilor de fixare. Obrajii sunt orificiile de ventilație pentru răcirea ceramice. Pe suprafața exterioară a tubului ceramic înfășurat strâns rezistență înfășurare, ale cărei capete sunt fixate cu cleme. Fiecare clemă traversei este conectat cu terminalul său situat pe obraz. Deasupra armat lichidare tijele de ghidare, de-a lungul căreia se deplasează înfășurarea de suprafață frecată cu un role de contact glisant sau contactele de arc plat. Glisorul este conectat la terminalul de ieșire al treilea potențiometrului.
Potențiometre cu deplasarea unghiulară spirală înfășurată pe materialul izolator, format ca un sector circular.
Potențiometre sunt sârmă și nu sârmă. A nu se potențiometre sârmă strat conductor constă din lac pe bază de carbon sau aliaj metalic rezistivității specifică mare, un strat subțire depus pe suprafața materialului izolator ceramic sau altul. Acești senzori prezintă caracteristica statică liniară.
Figura 5.1 - traductor potentiometric (SP) de deplasare liniară într-un semnal electric:
și - schema de comutare, b - caracteristica statică
In senzor conductor electric este alcătuit dintr-o bobină de sârmă cu un singur strat, având un diametru de sârmă de 0,03-0,1 mm pentru senzorii din clasa de înaltă precizie și de 0,3-0,4 mm pentru senzorii de grad scăzut.
Figura 5.2 - Construirea potentiometru: 1 - cadru; 2 - fire; 3 - slider
Figura 5.3 - Inversarea transmitator potențiometrică: a) circuitul de comutare; b) caracteristica statică
Sistemele de automatizare sunt utilizate și diverse potențiometre funcționale (înălțimea cadrului variabil cu pas variabil înfășurare, cu ramă profilată, cu rezistențe, porțiuni de șunt cu o distribuție rezistență liniară), pătrat, logorifmicheskie, sine, sine-cosinus.
În impedanță simplă între senzori și mișcare (caracteristici statice) o relație liniară există:
unde f - lungimea sectorului circular).
Senzorii funcționali în funcție de natura firului de înfășurare pe fostul poate obține orice tip de relație funcțională între amplitudinea deplasării și variația rezistenței (figura 5.4).
În acest scop, sârma de înfășurare este utilizat în secțiunile decorative shuntirovka cadru în formă de role și alte modalități de contact.
Figura 5.4 - potențiometre funcționale:
și - cu un cadru profil: b - cu un cadru în trepte; în - o secțiune șunt; r - contactul cu cilindrii în formă; etc - sinus-cosinus
Principalele caracteristici operaționale ale potențiometre sunt: valoarea rezistenței, nominal nivelul de putere de disipare a zgomotului ambiental, vibrație și rezistență la uzură, stabilitatea rezistență.
Caracteristica statică definește dependența funcțională a tensiunii de ieșire potențiometru de mișcare a motorului său:
Pentru cele mai multe tipuri de potențiometre, utilizate în sistemele automate, această relație este liniară, cu condiția ca efectul de compensare a sarcinii potențiometru de precizie.
Efectul RL de sarcină. conectat la ieșirea potențiometrului, caracterizat printr-o eroare, magnitudinea care este exprimat în termeni absoluți (în unități de tensiune) sau unități relative (procente).
Eroarea relativă de măsurare statistică pentru fiecare etapă de sarcină (calibrare) se calculează cu formula:
în cazul în care U2pp - citire a contorului cu cursul directă;
U2ob - metru lectură pe cursa de retur.
Sensibilitatea statică determinată de panta tensiunii de ieșire și tensiunea de ieșire caracterizează creștere per unitate de mișcare unghiulară a cursorului său (V / mm sau V / rad) liniar sau.
disiparea de putere nominală este determinată de disipare de putere maximă permisă pentru o lungă perioadă de timp pe potențiometru de rezistență, fără a perturba funcționarea normală.
Valoarea nominală a rezistenței este caracterizată printr-o valoare a rezistenței potențiometru activă în timpul fabricației. Potențiometre, în funcție de valoarea nominală este împărțită în clase.
Podeaua de zgomot al potențiometrului este estimat semnal fals care apare la ieșirea sa din cauza unei tulburări de contact instantanee care apar la viteze ridicate, vibrații sau mișcare a cursorului.
Rezistența la uzură a potențiometrului este determinată de numărul de mișcări (rotații) glisorul de oprire pentru a opri, care potențiometru poate rezista fără a perturba funcționarea normală.
Vibrații timpul estimat în care potențiometrul va rezista la vibrații într-un interval de frecvență predeterminată și la accelerarea set fără a perturba funcționarea normală.
Stabilitatea Resistance caracterizata printr-o schimbare a valorii rezistenței potențiometrului cu timpul sub influența temperaturii, umidității și astfel puterea disipată. g. atunci când este aplicată tensiune.
scheme tipice potențiometru rândul său, cel mai frecvent utilizate în sistemele automate, sunt prezentate în figurile 5.1 și 5.3.
Raportul de bază directă potențiometru neîncărcate (figura 5.1a) U2 = U0K - tensiune de ieșire, în care - mișcarea relativă a cursorului.
Tensiunea de ieșire a potentiometru este, practic, o funcție de mișcare cursorul acestuia. conversie Exactitatea mișcare mecanică într-un semnal electric determinat de eroarea caracteristică a potențiometrului.
Relații de bază încărcate potențiometru (Figura 5.1a) (0 - valoarea erorii relative: efect de încărcare. Tensiunea de ieșire din potențiometru diferă de o predeterminată printr-o valoare în funcție de raportul dintre impedanÍele potențiometrului și sarcina, precum și poziția cursorului potențiometru. Când rezistență, pe care culisează valoarea Rp2 de contact proporțională cu distanța de la capătul cursei cursorului, și proporțional cu lungimea Rp potențiometru spiralat: Această relație este valabilă numai în condițiile în care producția are o RL mare rezistență de sarcină (în comparație cu valoarea de rezistență Rp potențiometru în acest caz, U2 de tensiune este tensiunea reală circuit deschis). și U2 depinde apoi direct pe RL.articole similare