|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы j 2 3 <f 16 IS Ш e 76 3 10  13 11 n Рис. 9.24. Магнитоупругий датчик давления корпус датчика, вызывают перемещение как мембраны так и мембраны 13 компенсационного преобразователя. Для обеспечения алгебраического суммирования электрических сигналов, поступающих с индуктивных датчиков давления, средняя точка дополнительной обмотки 8 и средняя точка обмоток рабочего индуктивного датчика давления-5 подсоединены ко входу усилителя, а средние точки дополнительной обмотки 9 и обмоток компенсационного индуктивного датчика 4 соединены между собой (рис. 9.23, б). Электрический сигнал, пропорциональный измеряемому давлению, поступает на усилитель 16. Для измерения давлений применяют и магнитоупругие датчики. На рис. 9.24 приведена конструкция магнитоупругого датчика разности давлений [24]. В корпусе 5 датчика запрессованы чувствительные элементы 13 и 14, выполненные из железоалюми-ниевого сплава Ю-12. Воспринимающие нагрузку торцы корпуса и чувствительных элементов лежат в одной плоскости. Катушки 3 и 8 цепи возбуждения и катушки 4 и 7 измерительной цепи электромагнитного преобразователя дифференциально-трансформаторного типа расположены соосно с чувствительными элементами и экранируются магнитопроводами 12 и 15. К торцам чувствительных элементов гайками 2 и 5 прижаты стаканы 1 и 10, запрессованные во втулки 11 и 16. Торцы втулок прижаты к соответствующим торцам корпуса 5. Жесткость корпуса и втулок значительно больше, чем стаканов и чувствительных элементов, поэтому осевая растягивающая деформация стакана при подаче давления практически полностью преобразуется в осевую деформацию сжатия чувствительных элементов. Если в процессе измерения давление подается в полость только одного стакана, то деформируется один чувствительный элемент, а второй остается ненагруженным. Это приводит к разбалансу измерительной цепи и появлению выходного сигнала датчика. Если давления подаются в обе полости, то в случае их равенства разбаланса не возникает. В случае различных величин давлений магнитные характеристики чувствительных элементов изменяются по-разному и выходной сигнал измерительной цепи будет пропорционален разности давлений. Корпус, гайки, втулки и стаканы выполнены из стали, обладающей антикоррозионными свойствами и имеющей близкий к сплаву Ю-12 термический коэффициент линейного расширения, что позволяет уменьшить температурную погрешность. Линеаризация функции преобразования датчика осуществляется созданием в чувствительных элементах начальных напряжений, соответствующих точке перегиба зависимости относительного изменения магнитной проницаемости от величины механического напряжения G = f (Ар/р). Участок этой зависимости, соответствующий большим напряжениям, и зависимость выходного напряжения от Ар/р имеют нелинейности противоположных знаков и взаимно компенсируются. Начальные напряжения создают поджатием втулок 11 и 16 со стаканами 1 я 10 к корпусу и чувствительным элементам, навинчивая гайки 2 и 9 на корпус. Измерение линейных и угловых скоростей и ускорений. Для измерения этих параметров можно применять все виды электромагнитных преобразователей. Во многих используемых на практике конструкциях измеряемый параметр определяется по величине ЭДС, возникающей в катушке, расположенной в поле магнита, при перемещении последнего относительно катушки. Одна из модификаций такой конструкции предложена М. Ф. Зариновым [А. с. 482677 (СССР)]. Преобразователь линейной скорости (рис. 9.25) содержит цилиндрический магнитопровод 1, внутри которого расположены измерительные обмотки 2 я 3 с линейно меняющимся удельным числом витков и источник 4 постоянного магнитного поля с полюсными наконечниками 5. Удельное число витков обмотки 3 возрастает, а обмотки 2 - убывает вдоль оси датчика. При движении источника магнитного поля 4 магнитный поток, проходящий через левый и правый полюсные наконечники, пронизывает разное число витков каждой из обмоток, причем наводимые ЭДС противоположны по знаку (направления магнитных потоков, пронизывающих витки напротив полюсных наконечников, разные). Общая ЭДС, наводимая в каждой обмотке, определяется разностью ЭДС, наводимых  Рис. 9.25. Преобразователь линейной скорости
Рис. 9.26. Индукционный датчик угловой скорости входящим и выходящим потоками. Величина этой ЭДС пропорциональна скорости перемещения постоянного магнита. ЭДС, наводимые в каждой из обмоток, противоположны по знаку, поэтому для получения выходного сигнала обмотки включаются встречно-последовательно. Для измерения угловых скоростей могут использоваться индуктивные и трансформаторные датчики угловых перемещений, работающие на принципе счета периодов выходного напряжения. Действительно, зная угол ф, соответствующий шагу зубьев, например индуктивного зубчатого преобразователя, и подсчитав число периодов п выходного напряжения за определенный отрезок времени t, можно найти скорость со: со = фПД. Если при этом число зубьев в дисках преобразователя равно 2, то угловую скорость можно определить в числах оборотов в единицу времени = iftiizt. Конструкция индукционного датчика угловой скорости (числа оборотов) приведена на рис. 9.26. На сердечнике 1 размещены катушка возбуждения 2, питаемая постоянным током, и измерительная катушка 3. При вращении зубчатого диска 4, выполненного из ферромагнитного материала и насаженного на контролируемый вал, изменяется сопротивление магнитной цепи датчика. Вследствие этого происходит модуляция потока, создаваемого катушкой .2, что приводит к появлению напряжения на концах измерительной обмотки 3 Частота выходного напряжения зависит от скорости вращения вала и параметров зубчатого диска. Весьма разнообразны конструкции датчиков, применяемых для измерения линейных и угловых ускорений.  Рис. 9.27. Акселерометр с распределенными магнитными параметрами  Рис. 9.28. Индуктивный датчик угловых ускорений 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 [ 79 ] 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 |
|||||||||||||