Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Завдання





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Мета роботи

1.1 Дослідження конструкції індуктивного датчика;

1.2 Розвинення практичних навиків визначення статичних характеристик індуктивного датчика експериментальними методами;

1.3 Дослідження схеми включення індуктивних датчиків.

2 Матеріальне забезпечення

2.1 Індуктивний датчик – 1 шт.;

2.2 Регулятор ТРМ – 1 шт.;

2.3 Джерело живлення 220 В – 1 шт..

Завдання

3.1 Ознайомитись з теоретичними відомостями, щодо індуктивних датчиків.

3.2 Ознайомитись з правилами охорони праці під час виконання робіт у лабораторії.

3.3 Ознайомитись з будовою, схемою і принципом дії індуктивного датчика та вимірювача-регулятора. Записати технічні характеристики приладів.

3.4 Після дозволу викладача подати напругу на схему.

3.5 Запрограмувати параметри вимірювань: нижню та верхню границі (згідно рекомендацій до вимірювача-регулятора).

3.6 Провести дослідження, зняти показники та побудувати характеристику Хвих=ƒ(Хвх). Розрахувати відносну похибку.

3.7 Використовуючи зсув та зміну нахилу характеристики за допомогою зміни параметрів (поправочних коефіцієнтів). Зменшити похибку до мінімуму.

3.8 Зробити висновки по роботі.

 

МА.012.20.11-ПР.

 

4. Хід роботи

4.1 Теоретичні відомості

Індуктивні датчики призначені для перетворення механічного переміщення в електричну величину у вигляді напруги або струму. За принципом дії індуктивні датчики є пристроями, в яких змінюється індуктивний опір при зміні положення рухомої частини датчика. Індуктивні датчики поділяються на дві групи: датчики зі змінним коефіцієнтом самоіндукції і трансформаторні датчики, в яких зміна положення рухомої частини викликає зміну коефіцієнту взаємної індукції.

4.1.1 Датчики зі змінною ідуктівностью

Найпростішим датчиком зі змінною індуктивністю є дросель, у якого може змінюватися повітряний зазор між осердям 1 і рухомим якорем 2 (рис 1).

Рис. 1. Датчик зі змінною індуктивністю

При відсутності насичення магнітопроводу індуктивність дроселя визначається формулою:


(1)

 

де ω- число витків обмотки;

 

 
 

 


Sпов- площа повітряного зазору, см ;

Rм – магнітний опір осердя і якоря;

δпов – величина повітряного зазора, см ;

Для ненасиченого магнітопроводу магнітний опір заліза Rм малий у порівнянні з опором повітряного зазору і ним можна знехтувати.

Оскільки повітряний зазор δпов=Х0+Х складається з початкового зазору Х0 і змінної величини Х, яка визначається зміщенням якоря то формула (1) перетвориться до виду:

(2)

де L0 – початкова індукція,

(3)

 

σ – відносне переміщення якоря,


(4)

 

Вираз (2) показує, що при зміні положення якоря змінюються індуктивність, індуктивний опір та струм в ланцюзі навантаження.

Індуктивний датчик конструкції, показаний на рис.1, простий, але має деякі недоліки. При переміщенні якоря потрібно прикласти велике зусилля, необхідне не лише для подолання сили тертя, але й сили тяжіння якоря осердям. Крім того, датчик є однотактовим, і внаслідок цього зміна напрямку переміщення якоря не викликає зміни знаку вихідної величини датчика.

4.1.2 Мостова і диференціальна схеми індуктивних датчиків

Зазначені вище недоліки дроселів усуваються в мостовій і диференціальній схемах індуктивних датчиків, показаних на рис.2.

 

 

 
 


В мостовій схемі індуктивного датчика (див. рис. 2а) якір 3 рухається між двома осердями 1 і 2, на яких намотані обмотки, увімкнені в плечі моста L1, L 2, R1, R 2. До однієї діагоналі моста підводиться напруга живлення U0 змінного струму, на іншій діагоналі знімається вихідна напруга U. Якщо якір 3 знаходиться в нейтральному положенні, то індуктивності двух дроселів L1 та L 2 однакові і міст знаходиться у збалансованому стані. Вихідна напруга при цьому дорівнює нулю. При зміщенні якоря від нейтралі баланс моста порушується, оскільки індуктивність одного дросселя збільшуєтьс, а іншого - зменшується. Зміна напрямку відхилення якоря викликає зміну фази вихідної напруги на 180̊ , тобто характеристика мостового датчика є реверсивною. Сила тяжіння якоря до осердь виникають і в цьому випадку, але вони направлені у протилежні сторонни, а тому майже повністю взаємно компенсуються. Внаслідок цього для переміщення якоря потрібно прикладати дуже незначні зусилля.

Індуктивний датчик диференціальної схеми наведено на рис. 2б. Напруга живлення для цієї схеми подається через трансформатор Тр. Опір навантаження Rн вмикається між середньою точкою вторинної обмотки трансформатора Тр і середньою точкою двох обмоток дроселів 1 і 2. На виході схеми отримується напруга, яка знімається з опору навантаження Rн. Якщо якір 3 займає нейтральнее положення, то індуктивності двох дроселів L1 і L 2 однакові, відповідно струми I1 і I 2 рівні за амплітудою і протилежні по фазі. Внаслідок цього результуючий струм, що протікає через Rн дорівнює нулю і вихідна напруга відсутня. При зміщенні якоря від нейтрального положення індуктивність одного дроселя збільшується, а іншого зменшується. Відповідно аналогічно змінюється опір дроселів (Z1, Z2) і амплітуди струмів I1 і I 2. Внаслідок цього зявляється результуючий струм і вихідна напруга.

Рис 2(а) мостова схема індуктивного датчика

 

 

Рис 2(б). диференціальна схема

індуктивного датчика

4.1.3 Трансформаторні датчики

Прикладом трансформаторного датчика, в якому при зміні положення якоря змінюється коефіцієнт взаємної індукції, може слугувати слідкуючий трансформатор.

На середньому стрижні Ш-подібного осердя є первинна обмотка, до якої підводиться напруга живлення змінного струму. На двох крайніх стрижнях знаходяться дві однакові вторинні обмотки ω~1 і ω~2 , увімкнені в схему послідовно та зустрічно. Рухомою частиною датчика є якір, що обертається навколо точки 0. Якщо якір займає нейтральне симетричне положення відносно крайніх стрижнів, то магнітний опір обох віхідних обмоток однаковий, і відповідно, однакові коефіцієнти взаємної індукції між кожною з вихідних обмоток і первинною обмоткою трансформатора. В цьому випадку в обмотках ω~1 і ω~2 знаходяться рівні за амплітудою і протилежні за фазами ЕРС, що відповідає вихідній напрузі U=0.

 

 
 


Поворот якоря в одну або іншу сторону викликає збільшення або зменшення магнітного опору для одного крайнього стрижня і протилежну зміну магнітного опору для іншого крайнього стрижня осердя. Це призводить до відповідних змін коефіцієнтів взаємної індукції і до появи результуючої ЕРС амплітуда якої буде залежати від величини кута повороту якоря, а фаза – від напряму повороту.

Рис. 3 Трансформаторний датчик

4.2 Лабораторна установка

Схема лабораторної установки показана на рис. 4. Положення пристроїв на стенді можливо спостерігати на рис. 5. В якості об’єкту дослідження використовується нереверсивний індуктивний датчик переміщення ДПА-Ф60-40У-2110-Н (діапазон вимірювань 5-35 мм).

За допомогою мікрометра виконується переміщення якоря індуктивного датчика. Живлення на схему дослідження подається через блок живлення від мережі змінного струму 220В, 50Гц вимикачем К4. Подача напруги сигналізується світловою сигналізацією. Відлік величин переміщення якоря здійснюється по шкалі мікрометра. Вихідний сигнал індуктивного датчика у вигляді уніфікованого сигналу струму (4-20 мА), що перетворюється вимірювачем-регулятором ТРМ-1 у поточне цифрове значення вимірюваної величини (переміщення).

 

 

 
 

 


Рис.4 Схема лабораторної установки

Рис. 5 Схема положення пристроїв на стенді

4.3 Опис вимірювача-регулятора ТРМ-1

Вимірювач-регулятор ТРМ-1фірми ОВЕН сумісно з вхідним датчиком призначений для контролю і управління різними технологічними виробничими процесами.

При роботі з датчиками , які формують на виході уніфікований сигнал струму або напруги, передбачається довільне масштабування шкали вимірювання . Для цього у відповідних функціональних параметрах встановлюється нижня і верхня границі діапазону відображення, а також положення десятинної точки.

 

 

 
 


Нижня границя (параметр b1-5) визначає, яке значення буде виводитись на індикатор при мінімальному рівні сигнала з датчика (при 4 мА для датчика з вихідним сигналом 4-20мА).

Верхня границя (параметр b1-6) визначає, яке значення буде виводитись на індикатор при максимальному рівні сигнала з датчика (при 20 мА для датчика з вихідним сигналом 4-20мА).

Параметр "положення десятинної точки" b1-7 визначає кількість знаків після коми, яке після масштабування буде виводитися на індикатор "отриманий результат".

Обчислені приладом значення можуть бути відкоректовані користувачем з метою усунення початкової похибки перетворення вхідних датчиків. Ці похибки виявляються після проведення метрологічних дослідів і усуваються методом введення коректуючих значень.У приладі закладено два параметри, які дозволяють виконати зсув і зміну нахилу вимірювальної характеристики приладу на задану величину.

При зсуві обчисленому значенню вімірюваної величини додається значення, яке задане параметром b1-1.

Зміна нахилу характеристики скоректованої "зсувом", здійснюється множенням значення на поправочний коефіцієнт, який задається параметром b1-2. Цей коефіцієнт близький до одиниці і знаходиться в межах 0,900…1,100.

4.4 Програмування вимірювача-регулятора ТРМ-1

Програмування призначено для внесення і запису в енерго незалежну пам'ять приладу потрібних при застосуванні робочих параметрів вимірювання. При вході в режим ПРОГРАМУВАННЯ якщо на протязі 20 с не виконуються операції з кнопками, прилад автоматично повертається у режиму РОБОТА.

Функціональні параметри приладу розкладені на группи А і b. В группі А знаходяться параметри, які визначають логіку роботи приладу. В группі b параметри, які відповідають за налаштування вимірюючої частини приладу.

Вхід в режим програмування здійснюється натисненням і утримуванням кнопки "ПРОГ" більше 6с. Послідовність процедури програмування приладу для групи b наведена на рис. 6.

 

 
 


Рис. 6 Послідовність процедури програмування

приладу для групи b.

4.5 Хід роботи

4.5.1 Ознайомитись з данними, методичними вказівками і лабораторним стендом;

4.5.2 Підготувати протокол для запису показників дослідів;

4.5.3 Встановити автомат К0 в положення "ВКЛ". Подати напругу на схему через вимикач К4;

4.5.4 Запрограмувати параметри bl-5(0) і bl-6(30);

 

 

 
 


4.5.5 Зняти характеристику Хвих=ƒ(Хвх);

 

Рис. 7 Редагування характеристик зсувом і нахилом

4.5.6 Визначити похибки;

4.5.7 Використовуючи зміщення і зміну нахилу характеристики за допомогою параметрів bl-1 і bl-2 знизити похибку до мінімуму.

Висновок: на цій лабораторній роботі дослідили електромагнітний перетворювач на основі змінного магнітного опору, дослідили конструкцію індуктивного датчика; набули практичних навичок у визначенні статичних характеристик індуктивного датчика експериментальними методами, дослідили схему включення індуктивного датчика.

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.