Датчики с тросиковым приводом

Чувствительный элемент с изменяющейся площадью пластин

Чувствительные элементы с изменяющимся зазором

Изменение параметра d в формуле (3), приводит к изменению емкости по гиперболическому закону. Только при малых относительных изменениях расстояния, зависимость будет линейна. Для получения линейной зависимости необходимо, чтобы рабочий ход был не более 0,1 от начального зазора d.

Изменение емкости основано на изменении ширины зазоров, в результате перемещения средней пластины. Подобно индуктивному чувствительному элементу, с поперечным перемещением якоря и сдвоенными обмотками дифференциальный принцип и в этом случае наряду с удвоением чувствительности обеспечивает расширение линейного диапазона.

Характеристика чувствительных элементов с изменяющимся зазором

-входная величина: перемещение;

-выходная величина: изменение емкости;

-диапазон измерения: до 1 мм;

-погрешность от нелинейности: 1—3 %;

-частотный диапазон: 0 — 105 Гц;

-преимущества: малая величина необходимых для измерений усилий и достаточная чувствительность при высоких температурах;

-недостатки: чувствительность нелинейна; очень большое внутреннее
сопротивление; необходимость применения коротких подводящих проводов; чувствительность к электрическим помехам.

В формуле емкости конденсатора (3) величина S представляет собой площадь взаимного перекрытия пластин. Смещением обеих пластин относительно друг друга можно изменить площадь их перекрытия, причем для пластин прямоугольной формы зависимость площади от смещения линейна. Поскольку площадь находится в числителе формулы емкости конденсатора, то она линейно зависит от смещения. Использование пластин различной формы позволяет получить квадратичные, логарифмические и т. п. зависимости.

Датчики, основанные на данном методе способны измерять перемещения до нескольких сантиметров. Они имеют линейную характеристику, и просто получить характеристики других видов. Но они чувствительны к помехам, высокоомны, необходимо точное механическое изготовление.

Датчики с тросиковым приводом предназначены для измерения длин и линейных перемещений.

Устройство датчика: на барабан (1) внутри датчика намотан в один слой измерительный тросик. При вытягивании тросика через выход (2) барабан вращается. При этом измерительный датчик угловых перемещений (3), непосредственно связанный с осью барабана, вырабатывает электрические сигналы, характеризующие перемещение тросика. Возврат тросика и намотка на барабан осуществляется с помощью спиральной возвратной пружины (4) на оси барабана. Конец тросика можно легко закрепить на контролируемом объекте. Использование обводных роликов с гибким тросиком позволяет измерять линейные перемещения в труднодоступных местах.