Вопрос №9. Угольные преобразователи – датчики

Вопрос№ 8

Угольные преобразователи – датчики.

Принцип действия угольных преобразователей основан на изменении контактного сопротивления между частицами угля при изменении давления. Их применяют для измерений усилий, давлений, малых перемещений. Различают преобразователи из угольных столбиков и тензолитовые.

Угольный преобразователь представляет собой набор из 10 - 15 отшлифованных шайб, изготовленных из электродных углей с сопротивлением 30-100 Ом ·мм2/м. Диаметр шайб составляет 5-10 мм, толщина 1-2 мм.

Сопротивление преобразователя состоит из собственного сопротивления угольных шайб Ri и переходного контактного сопротивления, которое зависит от приложенного давления. В первом приближении сопротивление столбика

R=1/(kP)+ Ri,

где k - постоянный коэффициент, м2/H·Ом; Р—давление, Па.

Характеристика угольного преобразователя R=f(р) нелинейна, он имеет переменную чувствительность. Поэтому обычно выбирают рабочий участок, в пределах которого характеристика практически линейна и чувствительность меняется незначительно.

К недостаткам подобных преобразователей следует также отнести нестабильность их работы, зависимость характеристик от температуры и влажности окружающей среды, качества подготовки поверхностей.

Емкостные датчики линейного, углового перемещения. Измерение уровня жидкости с помощью емкостного датчика.

Емкостные преобразователи используют для измерения угловых и линейных перемещений, линейных размеров, уровня, усилий, влажности, концентрации и др. Конструктивно они могут быть выполнены с плоскопараллельными, цилиндрическими, штыревыми электродами, с диэлектриком между пластинами и без него.

Принцип действия емкостных измерительных преобразователей основан на изменении емкости конденсатора под воздействием входной преобразуемой величины. На емкость конденсатора можно влиять изменением площади перекрытия пластин, расстояния между ними, диэлектрической проницаемости е вещества, находящегося в зазоре между обкладками конденсатора. Выбор того или иного изменяемого параметра зависит от характера измеряемой величины.

Емкостные преобразователи перемещения с переменной площадью перекрытия (рис. 5.14) используют и для измерения угловых величин.

К достоинствам емкостных измерительных преобразователей можно отнести простоту конструкции, малые размеры и массу, высокую чувствительность, большую разрешающую способность при малом уровне входного сигнала, отсутствие подвижных токосъемных контактов, высокое быстродействие, возможность получения необходимого закона преобразования за счет выбора соответствующих конструктивных параметров, отсутствие влияния выходной цепи на измерительную.

Недостатки емкостных измерительных преобразователей состоят в относительно низком уровне выходной мощности сигналов, нестабильности характеристик при изменении параметров окружающей среды, влиянии паразитных емкостей.

Дата добавления: 2014-11-08