Система автоматической стабилизации пневмоколесной платформы для транспортировки крупногабаритных грузов (стр. 6 из 13)
· резистивные (потенциометрические) датчики;
· индуктивные датчики с подвижным сердечником;
· ёмкостные датчики с подвижными обкладками;
· цифровые кодовые датчики абсолютных значений.
Во втором методе датчик генерирует единичный импульс на каждом элементарном перемещении, а положение определяется подсчётом суммы импульсов в зависимости от направления перемещения. Такие датчики положения называются относительными. Достоинством таких датчиков, по сравнению с абсолютными, является простота и низкая стоимость, а недостатком — необходимость периодической калибровки и дальнейшей микропроцессорной обработки.
Табл. 2.2. Сравнительная характеристика различных видов датчиков
| Технологические требования при измерительном процессе | Типы датчиков | ||||||||||||||||||||||
| Потенцио-метри-ческий, проволока | Потенцио-метри-ческий, прово дящий пластик | Емкост-ной | Индук-тивный LVDT | Инкрементальный | Абсолютный | ||||||||||||||||||
| Оптоэлект-рический | Магнитно-резис тивный | Механи-ческий | Оптоэлект-рический | Магнитно- резис тивный | Механи-ческий | ||||||||||||||||||
| Очень высокое разрешение | нет | нет | нет | Некото-рые модели | да | нет | нет | да | нет | нет | |||||||||||||
| Высокое разрешение | нет | да | да | да | да | нет | нет | да | нет | нет | |||||||||||||
| Низкое разрешение | да | да | да | да | да | да | да | да | да | да | |||||||||||||
| Скорость процесса >5 м/с | нет | Некото-рые модели | да | Некото-рые модели | нет | нет | нет | да | нет | нет | |||||||||||||
| Малые размеры | да | да | нет | Некото-рые модели | Некото-рые модели | Некото-рые модели | да | Некото-рые модели | Некото-рые модели | Некото-рые модели | |||||||||||||
| Высокий класс защиты (IP65) | да | да | нет | да | Некото-рые модели | Некото-рые модели | нет | Некото-рые модели | Некото-рые модели | нет | |||||||||||||
| Использование в э/магнитном поле | да | да | нет | нет | да | нет | да | да | нет | да | |||||||||||||
| Требуется дальнейшая цифровая обработка | нет | нет | нет | нет | да | да | да | нет | нет | нет | |||||||||||||
| * Сильно осциллирующие движения | нет | Некото-рые модели | да | да | да | да | нет | да | да | нет | |||||||||||||
| Стоимость | низкая | низкая | средняя | высокая | Зависит сильно от разре шения | средняя | низкая | высокая | средняя | средняя | |||||||||||||
* Возможность работы в режиме измерения частых, повторяющихся движений
малой амплитуды.
Потенциометрический датчик - переменный резистор, включенный по схеме потенциометра. Служат для преобразования угловых или линейных механических перемещений в соответствующее изменение сопротивления. С помощью этих датчиков осуществляется контроль за положением задвижек, клапанов и т. д. Основой такого датчика вполне может быть переменный резистор промышленного производства, обычно подключенный к некоторому механическому преобразователю перемещения. Слабое место таких датчиков - наличие подвижного контакта. У проволочных резисторов существует зона нечувствительности, обусловленная дискретным изменением сопротивления при перемещении щетки с витка на виток.
Потенциометр - чаще проволочный (но может быть и угольный) резистор (реостат) с движком, который скользит вдоль резистора. Таким образом, по существу п. является резистором с переменным сопротивлением. Потенциометры бывают линейными и круговыми (в зависимости от характера перемещения его регулирующего органа). Потенциометры часто выполняют роль преобразователей перемещения в электрическую величину - напряжение (для линейных перемещений -линейные потенциометры, для угловых перемещений - круговые). Вообще говоря, потенциометрический преобразователь по определению является параметрическим, т.е. его выходной величиной является сопротивление. Однако простыми средствами с него можно получить и напряжение, пропорциональное перемещению движка, если к концам резистора подвести напряжение питания, а выходное напряжение снимать с движка.
 |
Переменные резисторы могут иметь различный характер зависимости сопротивления от изменения угла поворота подвижного контакта (рис.2.8.).
Рис. 1.8. Характеристики потенциометрических датчиков
Вид характеристики указывает маркирующая буква на корпусе резистора.
· А - с линейной зависимостью
· Б - с логарифмическим законом изменения сопротивления
· В - c обратной логарифмической зависимостью
Основное достоинство - простота конструкции и дешевизна, легко сопрягаются с электронной схемой. Иногда применяют реохордные датчики, у которых контакт скользит вдоль оси натянутой проволоки, что позволяет получить непрерывную характеристику, без зон нечувствительности. Встречаются конструкции с жидким резистом, менее распространенные из - за явлений электролиза. Надежность контактных систем резко падает, если напряжение, приложенное к контакту меньше определенной величины (зависящей от конструкции контакта).
В проектируемой системе для получения текущего значения высоты платформы используется поплавковый датчик уровня рабочей жидкости в гидробаке. Уровень определяется путем регистрации положения поплавка, плавающего на поверхности рабочей жидкости. Поплавок с помощью тросика связан с отсчетным механизмом, преобразующим вертикальное перемещение поплавка в электрический сигнал.
Перемещение поплавка производится по направляющим тросикам, натянутым между корпусом датчика и якорем на дне емкости. Корпус поплавка изготовлен из нержавеющей стали.
 |
Потенциометрический датчик модели ПЛЦ 001 (рис 2.9.), разработанный в Научно-исследовательском Институте Физических Исследований (НИИФИ), предназначен для измерения линейных перемещений объектов. Датчик характеризуется высокой надежностью в условиях воздействия вибраций и температур.
Рис. 2.9. Датчик линейных перемещений ПЛЦ 001
Основные технические характеристики датчика приведены в табл. 2.3.
Табл. 2.3. Технические характеристики датчика ППЦ 001
| Диапазон измерений | мм | 0-500 | |
| Погрешность | % | 1,5 | |
| Выходной сигнал | начальный | В | 0 |
| номинальный | 6 | ||
| Напряжение питания | В | 6± 1 | |
| Температура окружающей среды | ° С | -120/+160 | |
| Вибрационные ускорения | м/с2 | 300 | |
| Масса | кг | 0,3 | |
 |
Информацию о текущих углах крена платформы в продольной и поперечной плоскостях вырабатывают датчики угла наклона КЛИН-1 (рис. 2.10.)
Рис. 2.10. Датчик угловых перемещений КЛИН-1
Основные технические характеристики датчика приведены в табл. 2.4.
Табл. 2.4. Технические характеристики датчика КЛИН-1
| Диапазон измерений | град. | ± 10, ± 30, ± 60, ± 90 |
| Частотный диапазон | Гц | 0-8 |
| Погрешность | % | 0,05 |
| Температурная нестабильность коэффициента преобразования | % / ° С | 0,02 |
| Температурная нестабильность начального уровня | В/° С | 0,001 |
| Выходное напряжение | В | 0-5 |
| Напряжение питания | В | ± (15± 1,5) |
| Ток потребления | А | 0,05 |
| Температура окружающей среды | ° С | -50/+60 |
| Вибрационные ускорения | м/с2 | 350 |
| Масса | кг | 0,8 |
В проектируемой системе исполнительными устройствами, получающими информацию от микропроцессора, являются электрически управляемые гидрораспределители. Это определяется соображениями лёгкости и точности управления для оператора и, также, возможностью размещения гидрораспределителя в возможно более удобном для этого месте, независимо от месторасположения оператора.
Основными задачами, стоящими перед изготовителями гидрораспределителей являются: обеспечение минимально возможных гидравлических потерь (снижение энергетических затрат, вызывающих повышенный расход топлива, нагрева рабочей жидкости) при минимально возможных габаритах, точность выполнения перемещений основных золотников, обеспечивающих выполнение рабочих движений, оптимальный характер автоматических процессов загрузки гидросистемы в зависимости от нагрузки на рабочие органы.
 |
Гидросистема с пропорциональным электрическим управлением требует повышенного внимания к чистоте рабочей жидкости (рекомендуемая тонкость фильтрации 10 мкм). В случае обеспечения требований по чистоте рабочей жидкости, гидросистема обеспечивает долговечную и надёжную эксплуатацию.