17. Контактні резистивні перетворювачі
Контактниминазиваються вимірювальні перетворювачі, в яких механічне переміщення, що вимірюється, перетворюється в замкнутий або розімкнений стан контактів, що керують електричним ланцюгом. При цьому природною вхідною величиною є просторове переміщення, вихідною величиною струм у ланцюгу, а характеристика має релейний характер.
Так як опір контактного датчика змінюється стрибком і може приймати одне з двох значень, цей датчикдискретним. Оскільки під впливом вхідний величини змінюється опір датчика, він є параметричним.
Найпростіший однограничний контактний перетворювач (рис. 3.2,а)має одну пару контактів1 і 2,замикання яких відбудеться при переміщенні вгору штока5.При цьому активний опір між контактами впаде від нескінченності до малого значення контактного опору. Конструктивно шток встановлюється в напрямні4і притискається пружиною6до об'єкта, що контролюється3. Похибка спрацьовування контактних перетворювачів у межах 1. 2 мкм. Намагання ще зменшити похибку успіху не мали.
Щоб уникнути утворення дуги або іскри, що руйнують контакти, потужність струму в ланцюзі не повинна перевищувати 100 мВт. Це означає, що ланка ланцюга — приймач сигналу від датчика — споживає потужність 50. 100 мВт, можна знімати сигнал безпосередньо з датчика. В іншому випадку слід використовувати підсилювач на реле, транзисторах або тиристорах. Датчики цього широко застосовуються яккінцеві вимикачі, датчики контролю попадання розміру в поле допуску і т.д.
18. Реостатні та потенціометричні перетворювачі
Реостатним перетворювачемназивають реостат, двигунякого переміщується щупом за переміщенням контрольованої точки об'єкта, т. е. перетворювачі цього є регульованими омическими опорами. Природною вхідною величиною датчиків цього є переміщення движка.
При послідовній схемі включення датчик називаєтьсяреостатним,переміщення движка реостата перетворюється на зміну активного вихідного опору реостата або струму, що є природними вихідними величинами. При схемі дільника напруги (схемою потенціометра) датчик називаєтьсяпотенціометричним первинним перетворювачем,його природною вихідною величиною є вихідна напруга.
Оскільки вихідний величиною реостата служить опір, датчик є параметричним; опір змінюється плавно при зміні вхідної величини (положення двигуна), датчик є аналоговим. Опір реостата може залежати від переміщення двигуна як лінійно (найчастіше), так і за складнішим законом.
Основною вимогою, що пред'являються цим датчикам, є забезпечення певної однозначної залежності між величиною опору і переміщенням движка.
Основними елементами реостатного датчика (рис. 3.2,6)є: каркас3з діелектрика (дерево, текстоліт, пластмаса) нанесеним на нього опором у вигляді обмотки2із дроту, шару напівпровідника або плівки металу; рухома струмознімна щітка1, що ковзає безпосередньо по поверхні опору або по ряду з'єднаних з ним контактів.
Мал. 3.2. Контактний(а)та реостатний (6) датчики
На рис. 3.3 наведена конструкція потенціометричного датчика для вимірювання кутових переміщень, що складається з каркаса3з обмоткою /,по якій ходить двигун2з рухомим контактом4.
Мал. 3.3. Потенціометричний датчик кутових переміщень:
1- обмотка;2- двигун;3 -каркас;4- рухомий контакт
Матеріали дроту, які використовуються для намотування реостатних датчиків, вказані в табл. 3.1.
На практиці найчастіше використовуютьсяконстантан, ніхром і манганін, що мають низьку вартість, високий питомий опір, що забезпечує високу точність вимірювання, і широким температурним діапазоном. Крім того, ці матеріали стійкі до зносу та корозії, що забезпечує гарний контакт із двигуном.