Подбор индуктивного датчика

Cхема измерительной системы

Рисунок 1.

1-датчик индуктивный, 2-оправка, 3-стержень, 4-рычаг, 5-оправка,6-шарик,

7-пружина.

Измерительный датчик линейного перемещения PLVX AY111HL 1, монтируемый в оправке 2, соприкасается с торцом стержня 3, который перемещается рычагом 4. Второе плечо рычага соприкасается с оправкой 5, установленной в отверстие корпуса.

Оправку 2 в отверстии устанавливают по двум выступам, выполненным как одно целое с ней. Длина выступов выполнена по длине отверстия. Выступы оправки плотно прижимаются к образующим отверстий двумя шариками 6, которые отжимаются пружинками 7. При такой конструкции устраняется влияние зазора между оправкой и отверстием корпуса на измерение расстояния.

При установке необходимо, чтобы ось оправки располагалась параллельно оси оправки 5, установленной в отверстиях корпуса. Для этого оправку 2 приспособления необходимо правильно установить на торце корпуса.

Дифференциально-трансформаторные датчики (LVDT) фирмы Honeywell Sensotec применяются для бесконтактного измерения малых перемещений. Они работают по принципу дифференциального трансформатора с механически управляемым сердечником. Нелинейность датчиков составляет 0,25% от полной шкалы при рабочем диапазоне измерений от ±2,54 до ±470 мм. При измерении однонаправленных перемещений диапазон может составлять до ±940 мм.

Дифференциально-трансформаторные датчики PLVX AY111HL имеют подпружиненный плунжер и предназначены для измерения минимальных расстояний в диапазоне до 5мм. Корпус и измерительный наконечник выполнены из нержавеющей стали, а сам датчик имеет экранированную обмотку. Нелинейность составляет 0.25% от полной шкалы. Модель PLVX с диапазоном измерений до 5 мм имеет механическую регулировку нуля для точного измерения перемещений.

Технические данные:

· Рабочий диапазон перемещений в мм……………………. 0.51-5.08

· Чувствительность в В/Вмм…………………………….................6

· Габаритные размеры в мм:

Диаметр…………………………………………………………..7,8

Длина……………………………………………………………25,9

· Питание(допустимое) в В………………………………………1-7

· Частота питания(допустимая) в кГц……………………..…..2-10

· Питание(калибровочное) в В……………………………….…….5

· Частота питания(калибровочная) в кГц………………………....5

· Выходное сопротивление в кОм………………………………100

Рисунок 2.

Для дальнейшего расчёта усилителя необходимо определить максимальное напряжение на выходе датчика. Необходимо найти полный ход датчика по формуле:

D=Xmax-Xmin=5,08-0,51=4,57мм.

Учитывая, что чувствительность датчика S=6(мВ/В , а напряжение питания Uпит=2,5В, найдём максимальное напряжение на выходе датчика:

Uвых.датч.=S

3. Расчёт генератора синусоидальных колебаний

Рисунок 3.

Выбираем R1=R2=56 кОм. С1=С2=С, которые найдем из условия
Т.к. , а по условию fcр=85 Гц, то 850Гц.

.

Для запуска генератора необходимо обеспечить условие k×b>1, а для надежной работы усилителя в линейном режиме k×b=1. Зададимся R_HL =1000 Ом, тогда R3 = 2,05× R_HL =2000 Ом. Резистор R3 переменного типа – подстроечный.

4. Расчёт электронного усилителя

Рисунок 4.

Зная, что Uвых датчика = Uвхода усилителя и то, что на выходе усилителя нам необходимо получить напряжение Uвых=2,5В найдём коэффициент усиления усилителя по формуле Но учитываем, что коэффициент усиления фильтра, который будет рассчитан далее равен 1,5, необходимо уменьшить коэффициент усиления усилителя в 1,5 раза.

С помощью стандартной программы Excel, входящей в пакет программ Microsoft Office, осуществляем подбор резисторов в усилителе по ряду Е12:

R4=4,7кОм, R5=R6=4,7кОм, R7=R8=1кОм, R9=R10=8,2кОм. Осуществим проверку: Ku=Uвых/Uвх=[2 .

Дата добавления: 2015-05-06