Автоматика и управление ( компиляция ответов) (стр. 3 из 4)

1.3 Ёмкостной метод

Ёмкостные преобразователи используют метод изменения ёмкости конденсатора при изменении расстояния между обкладками. Известны керамические или кремниевые ёмкостные первичные преобразователи давления и преобразователи, выполненные с использованием упругой металлической мембраны. При изменении давления мембрана с электродом деформируется и происходит изменение емкости. В элементе из керамики или кремния, пространство между обкладками обычно заполнено маслом или другой органической жидкостью. Недостаток — нелинейная зависимость емкости от приложенного давления.

1.4 Резонансный метод

В основе метода лежат волновые процессы: акустические или электромагнитные. Это и объясняет высокую стабильность датчиков и высокие выходные характеристики прибора. К недостаткам можно отнести индивидуальную характеристику преобразования давления, значительное время отклика, невозможность проводить измерения в агрессивных средах без потери точности показаний прибора.

1.5 Индуктивный метод

Основан на регистрации вихревых токов (токов Фуко). Чувствительный элемент состоит из двух катушек, изолированных между собой металлическим экраном. Преобразователь измеряет смещение мембраны при отсутствии механического контакта. В катушках генерируется электрический сигнал переменного тока таким образом, что заряд и разряд катушек происходит через одинаковые промежутки времени. При отклонении мембраны создается ток в фиксированной основной катушке, что приводит к изменению индуктивности системы. Смещение характеристик основной катушки дает возможность преобразовать давление в стандартизованный сигнал, по своим параметрам прямо пропорциональный приложенному давлению.

1.6 Ионизационный метод

В основе лежит принцип регистрации потока ионизированных частиц. Аналогом являются ламповые диоды. Лампа оснащена двумя электродами: катодом и анодом, — а также нагревателем. В некоторых лампах последний отсутствует, что связано с использованием более совершенных материалов для электродов. Преимуществом таких ламп является возможность регистрировать низкое давление — вплоть до глубокого вакуума с высокой точностью. Однако следует строго учитывать, что подобные приборы нельзя эксплуатировать, если давление в камере близко к атмосферному. Поэтому подобные преобразователи необходимо сочетать с другими датчиками давления, например, емкостными. Зависимость сигнала от давления является логарифмической.

43) Оптический бесконтактный выключатель (ВБО) (оптический датчик) имеет собственный излучатель и приемник оптического излучения. В изделиях ВБО (оптические датчики) марки «Сенсор» используют кодированное излучение инфракрасного диапазона. Функциональная схема ВБО приведена ниже.

Излучатель оптического датчика

Устройство, состоящее из источника оптического излучения, линз и необходимой электрической схемы, создающее оптический луч.

Приемник оптического датчика

Устройство, состоящее из чувствительного элемента, линз и необходимой электрической схемы, воспринимающее оптический луч от излучающего устройства.

Отражатель оптического датчика

Специальное устройство, применяемое для отражения оптического луча к приемному устройству в оптических выключателях типа R.

Зона чувствительности (Sd)

Зона, в пределах которой может быть установлено расстояние срабатывания. Она ограничивается максимальным и минимальным расстоянием срабатывания.

Минимальное расстояние срабатывания

Нижний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.

Максимальное расстояние срабатывания

Верхний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.

Слепая зона

Зона от активной поверхности выключателя до минимального расстояния срабатывания. В слепой зоне объект воздействия не обнаруживается.

Посторонняя подсветка для оптического выключателя

Свет, поступающий в приемник оптического выключателя не от собственного излучателя.

Классификация оптических датчиков

тип Т — с приемом прямого луча от излучателя;

Оптический бесконтактный выключатель ВБО типа Т характеризуется тем, что излучатель и приемник размещены в отдельных корпусах. Прямой оптический луч идет от излучателя к приемнику и может быть перекрыт объектом воздействия. При определении зоны чувствительности Sd в качестве стандартного объекта воздействия используется приемник.

тип R — с приемом луча, возвращенного от отражателя;ВБО типа R размещен в одном корпусе и имеет как излучатель, так и приемник. Приемник принимает луч излучателя, отраженный от специального отражателя. При этом возможны два варианта использования этих изделий:а)объект воздействия прерывает луч при неподвижно закрепленном отражателе, б)отражатель закрепляется на подвижном объекте. Для ВБО типа R зона чувствительности Sd определяется между ВБО и отражателем.

тип D — с приемом луча, рассеянно отраженного от объекта.

44) Бесконтактный датчик (бесконтактный выключатель) — электронный прибор для бесконтактной регистрации наличия или отсутствия определенного класса объектов в зоне своего действия.

Емкостные выключатели бесконтактные. Измеряют емкость электрического конденсатора в воздушный диэлектрик которого попадает регистрируемый объект. Используются в качестве бесконтактных ("сенсорных") клавиатур и как датчики уровня электропроводных жидкостей.

Индуктивные выключатели бесконтактные. Измеряют параметры катушки индуктивности, в поле которой попадает регистрируемый металлический объект. Дальность регистрации типового промышленного датчика - от долей до единиц сантиметров. Характеризуются простотой, дешевизной и высокой стабильностью параметров. Широко применяются в качестве концевых датчиков станков.

Оптические выключатели бесконтактные. Работают на принципе перекрытия луча света непрозрачным объектом. Дальность типовых промышленных датчиков - от долей до единиц метров. Широко применяются на конвейерных линиях как датчик наличия объекта. Специфическая разновидность - лазерные дальномеры.

Ультразвуковые датчики. Работают на принципе эхолокации ультразвуком. Относительно дешевое решение позволяет измерять расстояние до объекта. Широко применяются в парктрониках автомобилей.

Микроволновые датчики. Работают на принципе локации СВЧ излучением "на просвет" или "на отражение". Получили ограниченное распространение в системах охраны как датчики присутствия или движения.

Магниточувствительные выключатели бесконтактные. Простая пара магнит - геркон или датчик Холла. Дешевы и просты в изготовлении. Широко применяются в системах контроля доступа и охраны зданий как датчики открывания дверей и окон.

Пирометрические датчики. Регистрируют изменения фонового инфракрасного излучения. Получили широкое распространение в системах охраны зданий как датчики движения.

50) Исполнительные механизмы

По характеру движения выходного элемента большинство исполнительных механизмов подразделяются на: прямоходные с поступательным движением выходного элемента, поворотные с вращательным движением до 360° (многооборотные).

52) Электромагнитными муфтами называют муфты управления, которые обеспечивают автоматическое соединение вращающихся валов машин с валами двигателей на принципе электромагнитного взаимодействия. Электромагнитные муфты, применяемые в качестве исполнительного элемента, делят на два основных типа: трения и скольжения.

В электромагнитной муфте сухого трения сцепление ведущего и ведомого валов осуществляется силой трения, возникающей между двумя поверхностями (из ферромагнитного материала), прижатыми друг к другу при помощи электромагнита постоянного тока

В схемах автоматического регулирования находят применение электромагнитные муфты скольжения. Электромагнитной муфтой скольжения называется электрическая машина, предназначенная для передачи вращающего момента от ведущего вала в ведомому при помощи электромагнитного поля

Муфта скольжения состоит из двух вращающихся частей, которые механически жестко между собой не связаны. Одна из частей муфты закреплена на ведущем валу, другая — на ведомом. На одной части муфты размещена обмотка возбуждения—эта часть муфты называется индуктором; другая часть муфты называется якорем. Муфты скольжения возбуждаются постоянным током, протекающим по обмотке возбуждения.<BR><BR>

Якорь представляет собой стальной цилиндр с массивными стенками. Индуктор в муфтах средней мощности представляет собой цилиндр с пазом посередине для размещения обмотки возбуждения и с зубцами, обращенными к якорю и направленными вдоль оси муфты. Если приводной двигатель включен и ведущий вал с якорем вращается, а в обмотке возбуждения индуктора ток отсутствует, то ведомый вал вместе с индуктором другой части муфты вращаться не будет. При включении постоянного тока в обмотку возбуждения возникает магнитный поток, который назовем основным.

Массивный якорь муфты при вращении пересекает основной магнитный поток индуктора, в котором будут индуктироваться э. д. с. и возникать вихревые токи. Сплошной якорь муфты можно представить как большое число проводников, замкнутых параллельно; эти проводники при вращении якоря пересекают линии магнитной индукции, вследствие чего в них возникают токи; эти токи взаимодействуют с магнитным полем, что вызывает появление электромагнитной силы, которая будет увлекать индуктор в направлении вращения якоря.