17. Контактни резистивни преобразуватели
Контактниса измервателни преобразуватели, при които измереното механично движение се преобразува в затворено или отворено състояние на контактите, които управляват електрическата верига. В този случай естествената входна величина е пространственото преместване, изходната величина е токът във веригата, а характеристиката има релеен характер.
Тъй като съпротивлението на контактния сензор се променя рязко и може да приеме една от двете стойности, този сензор едискретен. Тъй като съпротивлението на сензора се променя под действието на входната стойност, то е параметрично.
Най-простият еднограничен контактен преобразувател (фиг. 3.2,a)има една двойка контакти1 и 2,, които ще се затворят, когато стеблото5.се движи нагоре.В този случай активното съпротивление между контактите ще спадне от безкрайност до много малка стойност на контактното съпротивление. Конструктивно прътът е монтиран в водачите4и се притиска към контролирания обект3от пружината6. Работната грешка на контактните преобразуватели е в рамките на 1,2 µm. Опитите за допълнително намаляване на грешката не бяха успешни.
За да се избегне образуването на дъга или искра, която разрушава контактите, текущата мощност във веригата не трябва да надвишава 100 mW. Това означава, че ако връзката във веригата - приемникът на сигнала от сензора - консумира мощност от 50,100 mW, тогава можете да вземете сигнала директно от сензора. В противен случай трябва да се използва усилвател на базата на релета, транзистори или тиристори. Сензори от този тип се използват широко катокрайни изключватели, сензори за контролиране на размера в полето на толеранс и др.
18. Реостатни и потенциометрични преобразуватели
Реостатният преобразувателсе нарича реостат, двигателкойто се премества от сондата, следвайки движението на контролираната точка на обекта, т.е. преобразувателите от този тип са регулируеми омични съпротивления. Естествената входна стойност на този тип сензори е движението на двигателя.
При схема за серийно свързване сензорът се наричареостат,движението на двигателя на реостата се преобразува в промяна на активното изходно съпротивление на реостата или тока, които са естествени изходни стойности. С верига на делител на напрежение (верига на потенциометър), сензорът се наричапотенциометричен първичен преобразувател,неговата естествена изходна стойност е изходното напрежение.
Тъй като съпротивлението е изходната стойност на реостата, сензорът е параметричен; съпротивлението се променя плавно при промяна на входната стойност (позицията на плъзгача), сензорът е аналогов. Съпротивлението на реостата може да зависи от движението на двигателя както линейно (най-често), така и по по-сложен закон.
Основното изискване към тези сензори е да осигурят определена недвусмислена връзка между стойността на съпротивлението и движението на двигателя.
Основните елементи на реостатния сензор (фиг. 3.2,6)са: рамка3, изработена от диелектрично (дърво, текстолит, пластмаса) съпротивление, нанесено върху нея под формата на намотка2, изработена от тел, полупроводников слой или метален филм; подвижна токоприемна четка1, плъзгаща се директно върху повърхността на съпротивлението или върху множество контакти, свързани с него.
Ориз. 3.2. Контактни(а)и реостатни (6) сензори
На фиг. 3.3 показва конструкцията на потенциометричен датчик за измерване на ъглови премествания, състоящ се от рамка3с намотка /,на който плъзгач2с подвижен контакт4.
Ориз. 3.3. Потенциометричен ъглов енкодер:
1— намотка;2— двигател;3 -рамка;4- движещ се контакт
Материалите на проводниците, използвани за навиване на реостатни сензори, са изброени в таблица. 3.1.
На практикаконстантан, нихром и манганинсе използват по-често от други, като имат ниска цена, високо съпротивление, осигуряват висока точност на измерване и широк температурен диапазон. Освен това тези материали са устойчиви на износване и корозия, което осигурява добър контакт с двигателя.