Mavzu : Yorug`lik, rang datchiklari ishlashining fizik asoslari.
Reja:
Datchiklar haqida tushuncha va ularning klassifikatsiyasi.
Datchiklarning asosiy ko`rsatkichlari.
Rezestiv datchiklar.
Potensiometr datchiklar.
Ko`mir (kontaktli) datchiklar.
Datchiklar haqida tushuncha va ularning klassifikatsiyasi.
Хar xil texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishda ularning ko‘rsatkichlari
xaqida ma‘lumot olish zarur hisoblanadi. Bu maqsadda birlamchi o‘zgartirgichlar
(yoki datchiklar) keng qo‘llaniladi. Datchik deb nazorat qilinayotgan yoki
rostlanayotgan kattalikni kerakli yoki avtomatika tizimining keyingi elementlarida
qo‘llash uchun qulay qiymatga o‘zgartiradigan vositaga aytiladi.
Elektromexanik birlamchi o‘zgartirgichlar (yoki elektrik datchiklar) kirish
Mexanik ko‘rsatkichlarni (bosim, kuch, sarf kabilar)chiqish
Elektrik ko‘rsatkichlarga (kuchlanish, tok, qarshilik, induktivlik va kabilar) o‘zgartirib ber-
ish uchun xizmat qiladi. Elektromexanik o‘zgartirgichlar parametrik va generator
o‘zgartirgichlarga (yoki datchiklarga) bo‘linadi.
Parametrik datchiklarda chiqish ko‘rsatkichini elektr zanjir kattaliklari
(qarshilik, induktivlik, o‘zaro induktivlik, elektr sig‘imi va kabilar) tashkil topadi.
Bunday turdagi datchiklarda elektr toki va kuchlanishi sifatida chiqish signalini
olish uchun ularni maxsus elektr sxemalariga (ko‘prikli, differensialli) ulash hamda
allohida energiya manbasiga ega bo‘lishi kerak .
Generator datchiklarida bevosita sezgir elementda kirish signali Х chiqish
signali U o‘zgartiriladi. Ushbu o‘zgartirish kirish signali energiyasi hisobiga
bo‘ladi va chiqish signali E.YU.K. ko‘rinishida hosil bo‘ladi. Generator datchiklari
juda oddiy bo‘ladi, chunki ular qo‘shimcha energiya manbaisiz ulanadi.
Datchiklarning asosiy ko’rsatkichlari.
Datchiklarning turlari ko‘p bo‘lishiga qaramay, ular bir hildagi bir necha
asosiy ko‘rsatkichlarga ega:
1 Statik tavsifnomasi - chiqish kattaligini kirish kattaligiga bog‘likligi
(2.2-rasm). Statik tavsifnomasi chiziqli datchiklar (2.2-rasm, a) uchun sezgirlik
koeffityenti o‘zgarmaydi.
Statik tavsifnomasi nochiziqli datchiklar uchun sezgirlik koeffitsiyenti xar
hil nuqtalarda (2.2-rasm, v) xar hil bo‘ladi va bu kattatik differensial sezgirlik
deyiladi. Uni aniqlash uchun quyidagi formula qo‘llanadi:
Kc=dy/dx= y/dx (2.1)
2 Datchikning absolyut xatoligi - datchikning chiqish signalining xaqiqiy u1 va
uning hisoblangan u2 qiymatlarning farqi, ya‘ni
3 Datchikning nisbiy xatoligi (2.3)
4 Datchikning dinamik tavsifnomasi - chiqish signalining vaqt mobaynida
o‘zgarilishini ko‘rsatadi.
5.Datchikning dinamik tavsifnomasi chiqish Signalining vaqt mobaynida
o‘zgarishini ko‘rsatadi.
Rezestiv datchiklar
Rezistiv datchiklar chiziq va burchak xarakatlarni kuch va momentlar, te-
branish va vibratsiyalar, xarakat va yoruglik kabi noelektrik kattaliklarni nazorat
qilish va o‘lchash jarayonlarida qo‘llaniladi.
Rezistiv datchiklar guruxiga potensiometrik, ko’mir (kontaktli), tenzo-
metrik kabi datchiklar (fotorezistiv, termorezistiv) kiradi. Bunday turdagi
datchiklarning ish prinsipi nazorat qilinayotgan kattalikning ta‘sirida uning aktiv
qarshiligi o‘zgarilishiga asoslangan bo‘ladi.
Potensiometrik datchiklar.
Potensiometrik datchiklarda nazorat qilinayotgan xarakat sezgir elementga
uzatilib uning qarshiligi hisobiga o‘zgaruvchan yoki o‘zgarmas kuchlanishga
aylantiriladi (2.3- rasm).
Potensiometrning xarakatlanuvchi kontakti nazorat qilinayotgan xarakatga
bog‘langan bo‘lib, ob‘ektning holati o‘zgarilganda uning qarshiligi ham va
ikkilamchi asbobdagi ko‘rsatgich o‘zgariladi. Ikkilamchi asbob esa nazorat qilina-
yotgan parametrlar birligida darajalangan. Kuchlanishning tebranishlarini ta‘sirini
yo‘qotish maqsadida stabillashgan manbalardan foydalanish tavsiflanadi.
Potensiometrik datchikning statik tavsifnomasini chiziqlikga yaqinlashtirish
maqsadida unga muvofiq ish rejimini (2.3.-rasm, b, g) topshirishadi yoki reostatni
o‘rash usulini o‘zgartiradi.
Agar chiqish tok yoki kuchlanish belgisi xarakat yo‘nalishiga muvofiqligi
kerak bo‘lsa, unda o‘rta nuqtali potensiometrdan foydalanishadi (2.3.-rasm, v). Un-
ing tavsifnomasi rasmda keltirilgan. (2.3.- rasm, g)
Burchak xarakatlarini nazorat qilish uchun halqasimon potensiometrik
datchiklar qo‘llanadi (2.3.-rasm, d). Kontaktsiz datchiklar sifatida suyuqlik poten-
siometrik datchiklar qo‘llanadi (2.3.-rasm, e).
Potensiometrik datchikning tavsifnomalari va sezgirligi analitik usulda
hisoblanadi. Ko‘rsatilgan sxema uchun quyidagi tenglamani tuzsa bo‘ladi.
Potensiometrik datchiklar yuqori darajadagi aniqlik va tavsifnomalari
o‘zgarmas, sodda, kichik gabaritlari va arzonligi bilan ajralib turadi. Bundan
tashqari, ulardan foydalanilayotganda qo‘shimcha kuchaytirigichlarni ishlatishni
xojati yo‘q, chunki ularning chiqish quvvati ikkilamchi asboblar uchun yetarli. Le-
kin xarakatlanuvchi kontaktning mavjudligi ularning puxtaligini pasaytiradi.
Ko`mir (kontaktli datchiklar
Ko‘mir datchiklarining ish prinsipi, o‘zining ichki elektr qarshiligi keltiril-
gan kuchlar ta‘sirida o‘zgarishiga asoslangan. Bu turdagi eng sodda datchik (2.4.-
rasm, a) grafit disklardan yig‘ilgan ko‘mir ustindan iborat. Disklar orasiga esa kon-
taktli shaybalar o‘rnatilgan. Ko‘mir ustunning qarshiligi grafit disklarning kichik
qarshiligi va disk-shayba o‘tishi asosiy qarshiliklar yig‘indisiga teng. Disk-shayba
o‘tishning qarshiligi esa o‘z navbatida disk va shaybalar zichligiga, ya‘ni bosish
kuchiga bog‘liq.
Ko‘mir datchigining qarshiligi:
ikkilamchi asbobdagi tok esa:
Ko‘mir datchiklarining sezgirligini oshirish maqsadida ko‘priksimon ulanish
sxemalardan foydalaniladi (2.4-rasm, v). F kirish kuchi ta‘sirida ko‘prik sxemasi-
ning yelkasidagi R1 qarshiligi kamayadi, ikkinchi yelkadagi R2 esa oshadi. Bunday
datchiklar – differensial datchiklar deyiladi. Ko‘mir datchiklarining afzalliklari:
sodda, o‘lchamlari kichik, arzon.
Kamchiliklari:
Qarshilikning nostabilligi, gisterezis, mavjudligi
tavsifnomasi nochiziqliligi. Oddiy ko‘mir datchikning statik tavsifnomasidan
ko‘rinib turibdiki (2.4. -rasm, b) nochiziqlilik kichik kuchlar chegarasiga to‘g‘ri
keladi. Differensial datchiklarning statik tavsifnomasi esa chiziqlilikka yaqin.
|
