Пәннің оқу әдістемелік кешені «Автоматтандырудың техникалық құралдары» Истаева Н. Р
жүктеу/скачать 1,05 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Дəріс 7. Технологиялық айнымалылар датчиктрі
| Ұсынылатын әдебиеттер: /НӘ5, НӘ2,НӘ6/
Бақылау сұрақтары: Түрлендіру құрылғылырының даму тенденциялары Электромагниттік айнымалылырдың датчиктері. Механикалық айнымалылыр датчиктері. Күш датчиктеріне анықтама беріңіз? Дəріс 7. Технологиялық айнымалылар датчиктрі Температуралық датчиктер. Температура датчиктерін таңдау пайдалану жағдайына жəне өлшенетін температурасының өзгеру диапазоны арқылы анықталады. Температура өлшеуіші ретінде термопарлар, термокедергілер, жартылай өткізгішті датчиктер жəне параметрлер қолданылады. Бұл датчиктердің жұмыс диапазонының температурасы 7.1 кестеде келтірілген. 7.1. кесте
Температура датчигі ретінде ретінде көбіне термопарлар қолданылады, себебі олар жұмысшы диапазон темпнратурасы кең жəне жоғары сенімділікті. Температураны өлшеудің бір əдісі базалық əрекетінің тура бағытта ығысулы транзисторды қолдану əдісі. Температураның ±100°C жұмысшы диапазонында бұл əдіспен өлшеу қателігі 0,1°C құрайды. Тəжірибеде бұл датчиктердің жұмысшы диапазонында температура өлшеу көп жүргізіледі. База əрекетінде кернеудің кемуінің теріс температуралық коэффициенті – биполярлық тронзистордың эмиттері 2,2 мВ/°C, тең болады, тұрақтандырылған кезден қоректендірілген датчик тогы өте тұрақты болып жасалынған. Қысым датчиктері жəне шығын өлшеуіштер. Бұрында қысымды жəне сұйықтықтың шығынын жəне газдың шығынын есептеу үшін потенциометриялық аспаптар қолданылған. Шығыс кернеуінің төмен құны жəне жоғарғы деңгейі аспаптарды қарапайым жүйелерде қолдануға мүмкіндік берді, бірақ олар соққылар мен дірілге сезімтал, механикалық құрылымы шартталған, бұл датчиктер беріліс қасиеттерін сызықтық еместікке (3% пайызға жуық) алып келеді, бұл датчикті пайдалануын шектейді. Потенциометркалық қысым датчиктеріне тəн кемшіліктерді жою үшін түйіспесіз тензометрлер құрастырылады. Бұл аспаптар тұрақтылық пен дəлдіктің өсуін қамтамасыз етеді жəне толық өлшеу шкаласында 0,5% типтіл қателілте болды. Олардың шығыс кернеуінің деңгейі миливольтты диапазонды болды, сол үшін аспаптан кейін күшейткішті қояды. Басқа түйіспесіз аспаптардан айырмашылығы жартылай өткізгішті тензометрлер қысыьды қабылдайтын диафрагмада орналасады, ол тетіктің механикалық қосылуын жояды. Бұл аспаптардың жиілік диапазоны, дірілге сезімталдығы, дəлдігі түйіспесіз тензометрлерге ұқсас болады. Бірақ жартылай өткізгішті тензометрлердің шығыс кернеуінің деңгейі төмен болады, бұл жағдайда күшейткіштер қажет, ал төмен сезімталдық оларды 7 Атм жəне одан жоғары қысымдарды өлшеуге ыңғайлы етеді. Қасиеттерін одаг əрі жақсарту үшін пьезорезисторлармен тозаңдатылған кристаллдиафрагмалар қолданылады. Деңгей датчиктері. Сұйық деңгейін жəне оның өзгеруін өлшеу үшін түрлі күрделі датчиктер қолданылады. Балқымалы датчктер, деференциалды қысым датчиктері, ультрадыбыстық жəне радиоактивтік датчиктер кеңінен қолданылады. Балқымалы датчиктер есептеу құрылысындағы көрсеткіштің өлшенетін деңгей өзгерісін түрлендіру əдісінің түрлілігімен жəне қарапайымдылығымен ерекшеленеді. Бірақ тұтқырлықты сұйықтардың деңгейін өлшеуде олар қанағаттанарлықсыз жұмыс істейді. Сұйықтың W тығыздығы белгілі жағдайда, сұйық діңгегінің биіктігін дифференциалдық қысым датчик аоқылы өлшеуге болады (дифманометр), ол беттік деңгеймен түп жазықтығының арасындағы гидростатикалық қысым P айырмашылығын тіркеуі тиіс. Діңгек биіктігі бұл жағдайда P/W қатынасы арқылы анықталады. Өлшеуіш жүйенің əсер ету принципіне байланысты дифманометрлер балқымалы, сақиналы, қоңыраулы, мембраналық жəне сильфондық болып бөлінеді. Ультрадыбыстық датчиктер локациялылық қондырғылар құрамына жатады, бұлар биік шамдардың сұйық деңгейін өлшеуде өте қолайлы, сонымен қатар дискреттік деңгей мəндерін өлшеуші құрылғылар құрамына жатады. Соңғы жағдайда түрлі деңгейлерде орналастырылған сəуле шығарғыштар көлденең бағытта цистернаның қарамақарсы жақтарына орналасқан датчиктердің қабылдағыштарына сəйкес бағытқа ультрадыбыстық сигналдар жібереді, цемент, қағаз массасы сияқты ауыр сұйықтықтардың деңгейлерін, дискретті деңгей өлшегіш ультрадыбыс құрылғыларына орнатылған радиоактивті датчиктермен өлшеген дұрыс. Механикалық жетекті құрылғыларда айнымалы токтың позициялық сервожүйелерін қолданған дұрыс, себебі олар периодтық мөлшерлеуді қажет етпейді. Технологиялық айнымалылар датчиктеріне жолақтық материал қалыңдық бергіштері (метал, қағаз, пластика жəне т.б), материал ылғалдылығы, салмақ жəне басқа айнымалылар жатады. Бұл датчиктердің қолданылуы əлі қарастырылуда Электржетек жүйелеріндегі датчиктер Жылдамдық датчигі айнымалы жəне тұрақты ток жинақтық электржетек жүйелерінде кеңінен қолданылады. Бұрында қолданылған аналогты тахогенераторлар бүгінгі күні тура дəлдікті, сенімді жəне кедергіге орнықтылықты сандық датчиктерге ауыстырылуда – абсолюттік жəне инкрементальды энкодерлер, резольверлер – жол кесінділерін, бұрылу бұрыштарын немесе айналым санын тіркеуші оптоэлектрлік датчиктер қолданысқа енуде. Мұндай датчиктерді ресейлік (СКБИС) жəне шетелдік компанияларда (Heidenhine, Line&Linde, Siemens, Hubner, Omron, Schneider Electric, Avtron жəне т.б.). өндіріледі. Олар ЧПУ жүйесімен бірге, жетектермен күйді анықтаушы құрылғылармен бірге қолданылады. Өлшеу процесстерінің инкрементальды жəне абсолюттік түрлерінің айырмашылығы, инкременталь датчиктер үшін желіні өшіргеннен кейін механизмнің процедурасын өткізу қажет (нольге шығу), өткені қоректендіру өшірілгеннен кейін механизм қозғалысы тіркелмейді. Абсолюттік датчиктер, керісінше осы қозғалысты механикалық түрде тіркейді, жəне қоректендіруді қосқаннан кейін шынайы орнын көрсетеді. Реферирования процедурасы мұнда қажет емес. Датчиктердің қоректену кернеуі 5В DS немесе 10B тан 30B DS кернеуде шығарылады. Басқару жүйесінің көбі қоректендіру детчигінің кернеуін сигналдық кабель арқылы жібереді. 10 – 30B DS атқарылымы ұзын кабельдерді қолдану мүмкіндігін береді. Инкрементальды датчиктер оптоэлектрондық ұңғылағыш өтуші сəуледегі бөлгіш дискілер принципімен жұмыс істейді. Жарық көзі – жарықдиоды. Датчиктің айналу білігінде пайда болатын жарық модуляциясын фотоэлементтермен тіркелінеді. Бөлгіш дискіге білікпен жалғасқан жəне қозғалмайтын диафрагмаға бекітілген фотоэлементтер екі жолдық сигналды береді – А жəне В, олар бір-біріне 90°C бұрышта ығысқан, сонымен бірге R нольдік сигнал. Датчик электроникасы бұл сигналдарды күшейтеді жəне шығыс деңгейіне сəйкес сигналдарды түрлендіреді. Шығыс сигналы ретінде: (TTL) дифференциялдық сигналы, RS422 – интерфейс берілісі; sinus/cosinus аналогты 1Vpp деңгейлік сигналы, HTL (High Voltage Transistor Logic) сигналы қолданылады. RS 422 (TTL) нтерфейсті датчиктер үшін алдыңғы жəне артқы фронтттар сигналын өңдеу арқылы шақтаманы 4 есеге өсіруге болады. Осы жоғары шақтамаға жету үшін, жоғарыда турған басқару жүйесіне синустық датчиктердің сигналы интерполяцияланады. HTL интерфейстік датчиктер бағдарланатын контролерлересептеуіштерінің модульдерімен қолдану үшін жақсы келеді. Күй датчигін таңдай отырып, оның келесі критерилерін анықтап алуымыз керек: шақтамасы жəне дəлдік; сызықтық; өлшенетін процесс жылдамдығы; қолдану шарттары; габариттік өлшемдерін; құнын; қорғану сыныбын; сенімділігін. Датчиктің бақыланатын нысанның абсолюттік немесе қатыстылық күйін анықтауы мүмкін екенін ескеруіміз қажет. Бірінші жағдайда қозғалмалы нысанмен байланысты оның бір белгінің күй функцясы болып табылатын сигналды тударады, ал осы сигналдың өзгерісі орн ауыстыруды береді. Мұндай датчиктерге: резистивтік (патенциометриялық) датчиктер, жылжымалы индуктивті өзекті датчиктер; абсодлюттік мəнді сандық кодтың бергіштер жатады. Екінші жағдайда датчик бірлік импульста əр элементарлық орынауысуда генерацияланады, ал күй импульс санын орын ауыстыру бағытына тəуелді сомма есебімен анықталады. Мұндай датчиктердің артықшылығы абсолюттікпен салыстырғанда оның қарапайымдылығы жəне төмен құны, ал кемшілігі периодтық мөлшерлеу қажеттілігінің жеткіліксіздігі жəне микропроцессорлық өңдеу жеткіліксіздігі. жүктеу/скачать 1,05 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|