Padėties jutiklis yra prietaiso tipas, naudojamas stebėti ir matuoti objekto padėties pokytį įrenginyje / mašinoje arba tam tikroje aplinkoje ir signalų, tinkamų perduoti, apdoroti ar valdyti, pokyčius. Yra įvairių tipų padėties jutiklių, kur poslinkio keitiklis yra vienos rūšies padėties jutiklis. Paprastai įprasti jutikliai jaučia objekto egzistavimą, o poslinkio jutikliai tiesiog aptinka poslinkį, kai bet kuris objektas juda iš vienos vietos į kitą. Taigi, poslinkio aptikimo dydis tiesiog leidžia nustatyti objekto storį ir aukštį. Šiame straipsnyje aptariama a apžvalga poslinkio keitiklis – darbas su programomis.
Kas yra poslinkio keitiklis?
Poslinkio keitiklis yra elektromechaninis įtaisas, naudojamas objekto judesiui paversti elektrostatiniais, elektromagnetiniais arba magnetoelektriniais signalais, kurie nuskaitomi ir interpretuojami į duomenis. Yra daugybė poslinkio keitiklių, tokių kaip linijiniai ir rotaciniai. Šie keitikliai taip pat padeda išmatuoti fizinį atstumą tarp jutiklio ir taikinio. Dauguma poslinkio keitiklių matuoja statinius ir dinaminius poslinkius, todėl jie dažnai naudojami objekto vibracijai matuoti. Išmatuoti poslinkiai svyruoja nuo mikro colių iki kelių pėdų.
Poslinkio keitiklio veikimo principas pagrįstas itin patikimu indukcinio matavimo principu. Šie keitikliai yra tvirti, labai lengvai naudojami ir gali pasiekti aukštą tikslumą. Poslinkio keitikliai suteikia patikimus matavimo rezultatus įvairiose gamybos, tyrimų ir plėtros srityse.
Poslinkio keitiklio grandinės schema
Toliau pateiktoje grandinėje naudojamas poslinkio keitiklis yra indukcinis keitiklis. Ši grandinė naudojama poslinkiui matuoti naudojant indukcinį keitiklį.
Aukščiau pateiktoje grandinėje transformatorius turi pirminę apviją ir dvi antrines apvijas. Du antrinės apvijos galiniai taškai yra sujungti kartu, todėl galime pareikšti, kad šios dvi apvijos yra tiesiog sujungtos nuosekliai.
„VP“ įtampa taikoma transformatoriaus pirminėje apvijoje, tegul kiekvienos antrinės apvijos sukuriama įtampa yra 𝑉𝑆1 𝑉𝑆2. Taigi „V0“ išėjimo įtampa gaunama pirmuosiuose antrinių apvijų taškuose. Taigi išėjimo įtampą galima parašyti kaip V0 = VS1 – VS2. Aukščiau pateiktoje grandinėje naudojamas transformatorius yra diferencinis transformatorius, nes jis generuoja o/p įtampą, kuri yra skirtumai tarp VS1 ir VS2.
Jei šerdis yra centriniame taške, dviejų apvijų S1 ir S2 indukuotos įtampos yra lygiavertės. Taigi, išėjimo įtampa V0=0. Esant tokiai būklei sakome, kad poslinkio nėra.
Jei šerdis yra perkelta virš centrinės padėties, tada ritėje S1 generuojamas emf yra didesnis, ty V1> V2.
Lygiai taip pat, jei šerdis pasislenka žemiau centrinės padėties, tada S2 ritėje generuojamas emf yra didesnis, ty V2>V1.
Taigi šiais dviem atvejais turime du poslinkius aukštyn ir žemyn. Šiais dviem atvejais išėjimo įtampos „V0“ dydis bus proporcingas šerdies padėčiai centro atžvilgiu.
Taigi, jei norime išmatuoti kūno poslinkį, turime prijungti kūną prie centrinės šerdies. Todėl, kai kūnas pasislenka tiesia linija, pasikeičia šerdies vidurinis taškas, todėl o / p įtampa, pvz., „V0“, taip pat atitinkamai kinta. Esant tokiai sąlygai, poslinkį galime gauti tiesiog išmatuodami o/p įtampą. Taigi išėjimo įtampos fazė ir dydis atitinkamai reiškia kūno poslinkį ir kryptį.
Poslinkio keitiklio kalibravimas
Paprastai keitiklio kalibravimas yra esminis reikalavimas norint išlaikyti matavimo sistemos rezultatų tikslumą, pakartojamumą ir patikimumą. Šie keitikliai yra įprasti akademinėse ir pramoninėse srityse. Taigi, jų kalibravimas paprastai yra daug laiko reikalaujantis procesas, tačiau naudojant kalibravimo aparatą, tai labai paprasta sukant rankenėlę ir paspaudus mygtuką.
Poslinkio keitiklio kalibravimo sistema yra pilnas sprendimas kalibruoti šiuos keitiklius su iki 50,8 mm poslinkiais ir 13 mikronų skiriamąja geba. Jis naudojamas su bet kokia sistema, nors yra su pasirinktine programine įranga, leidžiančia greitai ir lengvai kalibruoti, kai naudojamas su NI sistemomis.
Poslinkio keitiklių tipai
Yra įvairių tipų poslinkio keitiklių, kurie taip pat žinomi kaip poslinkio jutikliai, tokie kaip potenciometras, deformacijos matuoklis, talpinis ir LVDT. Taigi kiekvienas tipas aptariamas toliau.
Varžinis keitiklis
Varžinis keitiklis dar vadinamas kintamos varžos keitikliu, nes veikia kintamos varžos perdavimo principu. Šis keitiklis yra vienas iš dažniausiai naudojamų poslinkio keitiklių, naudojamų įvairiems fiziniams dydžiams, tokiems kaip slėgis, poslinkis, jėga, temperatūra ir vibracijos, matuoti ir paverčia juos elektriniu signalu.
Talpinis keitiklis
Talpinis keitiklis yra pasyvus keitiklis, veikiantis naudojant išorinę galią. Šis keitiklis daugiausia naudojamas slėgiui, poslinkiui, judėjimui, jėgai, greičiui ir kitiems parametrams matuoti. Šis keitiklis veikia kintamos talpos principu, todėl šio keitiklio talpa kinta dėl daugelio priežasčių, tokių kaip dielektrinė konstanta, plokščių persidengimas ir atstumo tarp plokščių pasikeitimas. Tai pasyvus tipas, kai plokštėse generuojami vienodi ir priešingi krūviai dėl kondensatoriaus plokštės, kuri yra atskirta per dielektrinę medžiagą, įtampa.
Linijinis kintamasis diferencialinis transformatorius
LVDT arba linijinis kintamasis diferencialinis transformatorius yra vienos rūšies poslinkio keitiklis. Šį keitiklį sudaro trys simetriškai išdėstytos ritės, kurių pirminė ritė yra centrinė, o likusios dvi ritės yra antrinės. Jie daugiausia sujungti nuosekliai ir išdėstyti vienodai pagrindinės ritės atžvilgiu. Norėdami sužinoti daugiau apie tai, žr. šią nuorodą - LVDT .
Indukcinis keitiklis
Indukcinis keitiklis yra vienos rūšies poslinkio keitiklis, veikiantis transdukcijos arba elektromagnetinės indukcijos principu. Norint išmatuoti būtinus fizinius dydžius, tokius kaip jėga, poslinkis, greitis, slėgis, pagreitis, sukimo momentas, keičiama savitarpio arba saviinduktyvumas. Geriausias šio keitiklio pavyzdys yra LVDT. Norėdami sužinoti daugiau apie tai, žr. šią nuorodą indukciniai keitikliai .
Įtempimo matuoklis
Įtempimo matuoklio poslinkio keitiklis naudojamas fiziniams dydžiams, pvz., slėgiui, poslinkiui ar apkrovai, pakeisti į mechaninį įtempimą, o ši mechaninė deformacija pakeičiama į elektrinę o/p, ant elastingo korpuso pritvirtinus įtempio matuoklius. Įtempio matuoklio poslinkio keitiklis daugiausia naudojamas poslinkiui nuo 0 iki 10 mm matuoti. Šio keitiklio korpusas yra trumpas, palyginti su LVDT, ir neturi elektromagnetinio poveikio. Šie įtempio matuoklio keitikliai veikia labai stabiliai ir patikimai. Norėdami sužinoti daugiau apie šią nuorodą, žr deformacijos matuoklis .
Privalumai ir trūkumai
Poslinkio keitiklio pranašumai aptariami toliau.
- Poslinkio keitikliai turi puikų tiesiškumą.
- Jie pasižymi itin dideliu tikslumu.
- Jų skiriamoji geba yra iki 0,01 µm.
- Jie toleruoja didelius magnetinius laukus, radioaktyvią aplinką ir platų temperatūros diapazoną.
- Jie turi tvirtą dizainą ir puikų stabilumą.
- Šie keitikliai gali būti montuojami bet kuria kryptimi.
- LVDT energijos suvartojimas yra mažas.
- Jie yra labai jautrūs, juos labai lengva suderinti ir prižiūrėti.
- Šie keitikliai turi mažus histerezės nuostolius.
- Matavimo diapazonas yra didesnis.
- Šis keitiklis yra be trinties įrenginys.
Poslinkio keitiklio trūkumai aptariami toliau.
- Poslinkio keitikliui reikia labai didelio poslinkio, kad būtų sukurta aukšta įtampa.
- Jį reikia ekranuoti, nes jis labai reaguoja į magnetinį lauką.
- Keitiklio veikimą gali paveikti vibracija ir temperatūros pokyčiai.
- Norint gauti nuolatinės srovės išvestį, reikia išorinio demoduliatoriaus.
- Šio keitiklio dinaminis atsakas yra ribotas.
Programos
Poslinkio keitiklių pritaikymas yra toks.
- Poslinkio keitikliai naudojami santykiniam judėjimui tarp jutiklio antgalio ir besisukančio veleno matuoti.
- Jis naudojamas standžiose mašinose, kur nuo veleno iki mašinos korpuso perduodama itin maža vibracija.
- Jie naudojami pramonės sektoriuje ir net viešajame sektoriuje, pavyzdžiui, mašinų automatizavime, erdvėlaiviuose ir orlaiviuose, jėgos turbinose, hidraulikoje ir kt.
- LVDT naudojami poslinkiams, kurie svyruoja nuo mm iki cm, matuoti.
- Jie naudojami CNC mašinose poslinkiui matuoti.
- Jie naudojami valcuoto metalo lakštų storiui ir matavimui.
- Jie naudojami kanaluose įtempimui matuoti.
- RVDT poslinkio keitikliai naudojami skrydžio valdymo sistemose.
- Potenciometrų tipai naudojami jėgos, pagreičio ir slėgio matavimui.
Taigi, tai yra poslinkio apžvalga keitiklis – veikiantis su programomis. Jei kūnas tiesia linija pasislenka iš vienos padėties į kitą, vėliau ilgis tarp šių dviejų padėčių vadinamas poslinkiu. Poslinkis yra fizinis dydis, pavyzdžiui, greitis, temperatūra, jėga ir kt.
Taigi poslinkio keitiklis naudojamas mechaninei vibracijai / judesiui, ypač tiesiniam judėjimui, paversti elektriniais signalais, kintama elektros srove arba įtampa. Poslinkio keitiklių pavyzdžiai: poslinkio ir lenkimo deformacijos, matuojant normalaus poslinkio matavimus, matuojant betono įtrūkimus ir sijos lenkimą. Štai jums klausimas, kokia yra keitiklio funkcija?
