Elektromagnitli va sig‘im datchiklari
Induktiv va transformator datchiklari
Elektromagnitli datchiklar sodda tuzilishi va puxtaligi bilan avtomatika tizimlarida keng miqyosda qo‘llanib kelinmoqda. Elektromagnitli datchiklar kirish kattaligini o‘zgarishi bo‘yicha induktiv, transformator va magnitoelastik turlariga bo‘linadi.
Induktiv va transformator datchiklarning (3.1 - rasm) ish printsipi po‘lat yakorning holati o‘zgarilganda po‘lat o‘zakli cho‘lg‘amning induktivligi o‘zgarishiga asoslangan.
Induktiv va transformator datchiklari o‘zgaruvchan tok zanjirlarida ishlab, mikronning o‘ndan bir qismidan to bir necha santimetrgacha bo‘lgan harakatlarni o‘lchaydi va ularni nazorat qiladi.
Oddiy induktiv datchikning sxemasi va uning statik tavsifnomasi 3.1,a)- rasmda ko‘rsatilgan. Datchikning kirish kattaligi havo bo‘shlig‘i bo‘lib, chiqish kattaligi Ia. ikkilamchi asbobdagi tok bo‘ladi. Ia qiymati cho‘lg‘amning induktiv qarshiligi hamda o‘lchov asbobining aktiv qarshiligiga bog‘liq. Cho‘lg‘amning induktivligi ikkita havo bo‘shlig‘ini hisobga olgan holda quyidagi tenglama orqali ifodalanadi:
L=22S10-7/ (2.7)
c hiqishdagi tok esa: Io‘zg=U/Z=U/R2+(L)2 (2.8)
bu yerda: R=Rch+Ro‘zg - cho‘lg‘amning va o‘lchov asbobi qarshiliklarining
yig‘indisi, Om;
L - cho‘lg‘amning induktiv qarshiligi, Om;
- cho‘lg‘amning o‘ramlar soni;
S - magnit o‘tkazgichning kesim yuzasi, m2;
- havo bo‘shlig‘i, m.
Datchikning sezgirligi quyidagi tenglama orqali ifodalanadi:
Kd=dIo‘zg/d=U107/22S (2.9)
Differentsial datchiklarda kirish signalining belgisi o‘zgarilganda chiqish signalining belgisi ham unga mos ravishda o‘zgaradi.
Transformator datchikning sxemasi 3.1.d – rasmda ko‘rsatilgan. Bu yerda kirish kattaligi burchak harakati bo‘lib, chiqish kattaligi esa ikkilamchi asbobdagi tok bo‘ladi. Yakorning neytral holatida, ya’ni 1=2 o‘rta o‘zakda EYuK hosil bo‘lmaydi, chunki chetlardagi cho‘lg‘amlar qarama-qarshi yo‘nalishda o‘ralgan va ular o‘zaro teng. Yakorning harakatlanishi bilan cho‘lg‘amlardan birining magnit qarshiligi kamayadi, ikkinchisiniki esa oshib ketadi. Natijada o‘rta cho‘lg‘amda EYuK hosil bo‘lib, ikkilamchi asbobdan tok oqib o‘ta boshlaydi.
Ko‘rib chiqilgan printsip asosida amalda ko‘pgina o‘lchov asboblari, jumladan misol sifatida, induktiv manometr shu printsip asosida ishlaydi (3.2-rasm).
3.1- rasm. Induktiv va transformator datchiklarining sxemalari va ularning tavsifnomalari
3.2.-rasm. Induktiv manometrning sxemasi.
Sig‘im datchiklari va ularning qo‘llanish sohalari
Sig‘im datchiklarida xilma-xil kirish kattaliklarni (chiziqli va burchak harakatlarni, mexanik kuchlanish, sath va kabilar) sig‘im o‘zgarilishiga aylantiriladi. Amalda sig‘im datchiklari kondensatorlardan yasaladi. O‘lchaydigan kattaliklariga qarab sig‘im datchiklari (3.3-rasm) yuzasi o‘zgaruvchan, oraliq masofasi o‘zgaruvchan va dielektrik singdiruvchanligi o‘zgaruvchan turlariga bo‘linadi.
3.3- rasm. Sig‘im datchiklarining turlari.
Tekis kondensatorning sig‘imi quyidagi tenglama orqali ifodalanadi:
C=0S/, (2.11)
bu yerda: 0=8,8510-12 F/m - vakuumning dielektrik singdiruvchanligi; -kondensatorning plastinalararo muhitining dielektrik singdiruvchanligi; S - plastinalarning yuzasi; - plastinalararo masofa.
Oraliq masofasi o‘zgaruvchan datchiklar (3.3, a-rasm) 0,1...0,01 mkm aniqliqda chiziqli harakatlarni, yuzasi o‘zgaruvchan datchiklar (2.10, v-rasm) chiziqli va burchak harakatlarni nazoratida va dielektrik singdiruvchanligi o‘zgaruvchan (3.3, s - rasm) namlik, sath, kimyoviy tarkib kabi kattaliklarni o‘lchashda qo‘llaniladi. O‘lchash aniqligini va sezgirligini oshirish maqsadida sig‘im datchiklari ko‘priksimon sxemalarga ulanadi. Yuqorida ko‘rib chiqilgan printsip asosida sig‘im manometrlari ishlaydi (3.4-rasm).
O‘lchanayotgan bosim asbobga quvur 1 orqali uzatilib, membrana 2 orqali qabul qilinadi. Membrana o‘z navbatida plastina 3 bilan kondensatorni hosil qiladi. Kondensator sxemaga klemma 4 lar yordamida ulanadi. Bosim ta’sirida membrana egilib plastinaga yaqinlashadi va kondensatorning sig‘imini o‘zgartiradi. Shunday qilib kondensator sig‘imi o‘lchanayotgan bosimga proportsionaldir.
3.4-rasm. Sig‘im manometrining sxemasi.
Sig‘im datchiklarining afzalliklari: soddaligi, ixchamligi, arzonligi va kichik inertsionligi.
Kamchiliklari: chiqish signalining quvvati pastligi, o‘lchov natijalari atrof muhit ko‘rsatkichlariga bog‘liqligi, ulaydigan simlar va qurilma metall qismlarning sig‘imlari turlicha ta’sir qilib, detallarning o‘zaro joylashishiga bog‘liq.
|
