Измерение перемещения

Измерение перемещения осуществляют с помощью датчиков потенциометрического типа, разных электромашинных устройств или индуктивных преобразователей.

Преобразователи потенциометрического типа включают в мостовую схему, питаемую постоянным или переменным током.

Электромашинный преобразователь – сельсин представляет собой миниатюрную электрическую машину, состоящую из статора и ротора. На статоре обычно располагают три обмотки, сдвинутые в пространстве на 120° по отношению одна к другой; а на роторе – одну обмотку. При использовании сельсинов в трансформаторном режиме одноименные зажимы обмоток ста­торов сельсинов датчика и приемника соединяют между собой. На обмотку ротора сельсина-датчика подают напряжение пере­менного тока U _п,а с ротора сельсина-приемника снимают на­пряжение U,значение которого пропорционально синусу угла рассогласования роторов. При этом согласованным является по­ложение, при котором оси обмоток роторов сельсинов сдвинуты на 90°.

Дифференциально-трансформаторные преобразователи имеют три обмотки, одна из них, первичная, питается переменным то­ком U _п,а две другие, вторичные, включены навстречу одна другой. При среднем положении плунжера напряжение U,индуцируемое во вторичных обмотках, равно нулю. При отклонении плунжера от среднего положения на выходе датчика появляется напряжение переменного тока, значение и фаза которого зависят от значения и направления отклонения.

Статическая характеристика дифференциально-трансформатор­ного преобразователя в пределах рабочего диапазона линейна.

Дифференциально-трансформаторные преобразователи – уни­версальные преобразователи перемещения в электрический сиг­нал для большой группы измерителей расхода, давления, уровня и других параметров.

В динамическом отношении все преобразователи перемещения представляют собой безынерционные звенья. Коэффициент их преобразования

где U _п– напряжение питания схемы, В;

R _н – сопротивление нагрузки, Ом;

R –полное сопротивление преобразователя, Ом.

Коэффициент преобразования, В/рад, сельсинной пары в трансформаторном режиме

где U _mах - максимальное выходное напряжение, В.

Коэффициент преобразования, В/мм, дифференциально-трансформаторного преобразователя

где w ₁ и w ₂ - число витков первичной и вторичной обмоток преобразователя; S _BX - значение входной величины.