Датчики измерительных систем

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»


‘Рис 1044 Витая пружина


Слева — продольный разрез, справа — зависимость коэффициента жесткости пружины а от отношения DJd


Большая податливость улучшает чувствительность, но увеличивает воздействие на измеряемую величину.


Промежуточный преобразователь. Так как рассматриваемые датчики обычно предназначаются для измерения относительно небольших сил, их промежуточные преобразователи должны иметь значительную и контролируемую податливость. Наиболее употребительными являются преобразователи в виде динамометрического кольца, вопсоли (разд. 10.3-2, рис. 10.40) и витой пружины. Пружина может быть выполнена из проволоки кругового сечения (диаметр d) или квадратного (сторона с) (рис. 10.44,а), образующей п витков среднего диаметра D.


Пусть I — длина пружины, тогда 1=пр, где р обозначает ее шаг. При p<D/3 можно допустить, что проволока работает только на кручение; для этого случая теоретическое выражение податливости пружины в зависимости от формы поперечного •сечения имеет вид

C = y/[2(v-M)I,


где G — модуль упругости или сдвига материала,


составляющий G=^8- 10i0 Н■ ът2 для стали и G^2,7*1010 Н*м-2 для алюминия.


Максимальная величина касательного напряжения о® в пру-.жине из проволоки кругового сечения определяется выражением


Коэффициент а зависит от отношения D/d (рис. 10.44,6). Для номинального напряжения величина о® макс должна оста—ваться ниже предельно допустимого для материала касательно-


го напряжения а*/: сы—2,5-108 Н-м~2 (сталь),    1,45* 10е Н-м*


(алюминий).


Датчик перемещений. В зависимости от условий применения и желаемой точности находят применение такие датчики:


—    резисторный потенциометр (возможно, с предварительным механическим умножением перемещения с помощью рычага,, разд. 7.1);


—    индуктивные датчики, использующие изменение магнитного сопротивления, взаимной индукции или построенные на принципе дифференциального трансформатора (разд. 7.2.2 и. 7.2.3);


—    емкостные датчики (разд. 7.3).


В качестве примера можно указать датчик FTA-G-1K (фирма-изготовитель Schaevitz, рис. 10.45) со следующими характеристиками: диапазон измерений (Д. И.) ±1 даН; выходной сигнал для всей шкалы 0,4±1,1ГЭфф (при возбуждении в 5УЭфф,

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»