Разработка функциональной схемы преобразователя малых линейных перемещений

Индуктивные датчики

Служат для бесконтактного получения информации о перемещениях рабочих органов машин, механизмов, роботов и т.п. и преобразования этой информации в электрический сигнал.

Принцип действия индуктивного датчика основан на изменении индуктивности обмотки на магнитопроводе в зависимости от положения отдельных элементов магнитопровода (якоря, сердечника и др.). В таких датчиках линейное или угловое перемещение X (входная величина) преобразуется в изменение индуктивности (L) датчика. Применяются для измерения угловых и линейных перемещений, деформаций, контроля размеров и т.д.

В простейшем случае индуктивный датчик представляет собой катушку индуктивности с магнитопроводом, подвижный элемент которого (якорь) перемещается под действием измеряемой величины.

Индуктивный датчик распознает и соответственно реагирует на все токопроводящие предметы. Индуктивный датчик является бесконтактным, не требует механичесого воздействия, работает бесконтактно за счет изменения электромагнитного поля.

Преимущества

- нет механического износа, отсутствуют отказы, связанные с состоянием контактов

- отсутствует дребезг контактов и ложные срабатывания

- высокая частота переключений до 3000 Hz

- устойчив к механическим воздействиям

Недостатки

- сравнительно малая чувствительность

- зависимость индуктивного сопротивления от частоты питающего напряжения

- значительное обратное воздействие датчика на измеряемую величину (за счет притяжения якоря к сердечнику).

Функциональная схема преобразователя малых линейных перемещений состоит из двух источников излучения (светодиоды), маски, опорной решетки, двух фотодиодов, двух усилителей, блока выделения направления, реверсивного счетчика, двоичного и двоично-десятичного счетчиков и индикаторов.

Источником излучения служит светодиод АЛ107Б, свет из которого, пройдя через маску и опорную решетку, попадает на фотодиод ФД-256, ток от фотодиода поступает на усилитель К140УД10 и с помощью компаратора преобразуется в напряжение.

В связи с тем, что опорная решетка и маска движутся относительно друг друга, на выходе фотодиода образуется импульсный ток. Второй канал – источник излучения –фотодиод-усилитель- необходим для выделения направления движения решетки. Щели маски 2-го канала сдвинуты относительно щелей 1-го каскада на Т/4, где Т- период решетки. Выходной ток I1 и I2 образуют разность фаз.

Опорная решетка и маска выполнены на тонких стеклах (0.3 мм). Щели выполнены по методу точной фотолитографии. Далее эти импульсы попадают на блок выделения направления.

Функциональная схема изображена на рис. 2

Функциональная схема преобразователя малых линейных перемещений.

ИИ2

ИИ1

УС1

ФД2

ФД1

УС2

I2

I1

Компаратор1

Компаратор2

Блок выделения направления

Реверсивный счетчик

+

U2

I1

I2

U1

-

Двоичный счетчик

Двоично-десятичный счетчик

Индикаторы

рис. 2

Дата добавления: 2015-06-04