Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Принцип действия емкостных преобразователей




Емкостные преобразователи основаны на зависимости электрической емкости конденсатора от размеров, расположения его обкладок и от диэлектрической проницаемости среды между ними.

Для плоского конденсатора электрическая емкость определяется выражением:

,

где: εο - диэлектрическая постоянная; ε – относительная диэлектрическая проницаемость среды между обкладками; S - активная площадь обкладок; δ - расстояние между обкладками.

Из приведенного выражения следует, что в емкостном преобразователе переменной (входной) величиной может быть либо δ, либо S, либо ε.

На рисунке 3 схематично изображены различные типы емкостных преобразователей.

Преобразователь на рисунке 3а представляет собой конденсатор, одна пластина которого перемещается относительно другой так, что изменяется расстояние между δ между пластинами. Функция преобразования С= f(δ) нелинейна, причем чувствительность возрастает с изменением расстояния между δ между пластинами.

Минимальное значение δ определяется напряжением пробоя конденсатора. Такие преобразователи используются для измерения малых перемещений (менее 1 мм).

На рисунке 3б показан дифференциальный емкостный преобразователь, в котором при перемещении центральной пластины емкость одного конденсатора увеличивается, а другая уменьшается. Дифференциальная конструкция позволяет уменьшить погрешность нелинейности или увеличить рабочий диапазон перемещений.

Преобразователь на рисунке 3в также имеет дифференциальную конструкцию, но в нем происходит изменение активной площади пластин. Он используется для измерения сравнительно больших линейных (более 1мм) и угловых перемещений. В таком преобразователе можно получить необходимую функцию преобразования путем профилирования пластин.

 

 

Рисунок 3.- Емкостные преобразователи

Емкостные преобразователи просты по конструкции, имеют высокую

чувствительность и относительно малую инерционность. К их недостаткам следует отнести влияние внешних электрических полей, паразитных емкостей,

температуры, влажности.

 

Описание работы проектируемого преобразователя

Преобразователь основан на принципе измерения разности двух емкостей, обкладки которых связаны со свободно перемещающимися щупами, которые в свою очередь контактируют с поверхностью. Сам прибор при этом прижимается в базовой поверхности, относительно которой и проводится измерение.

Непараллельность присутствует всегда, поэтому расстояние между обкладками емкостей будет разным, соответственно будет наблюдаться разность емкостей, которая вносит дисбаланс в мостовую схему электрической части и вызывает появление напряжения на выходе мостовой схемы. Далее это напряжение может быть подано в электрический преобразователь или измеряться непосредственно вольтметром.

Зависимость между величиной отклонения от параллельности и напряжением нелинейна при плоских прямоугольных обкладках емкостей, но эту зависимость можно легко привести к линейной путем изменения формы обкладок (профилированием). Либо как вариант подавать сигнал с мостовой схемы на аналого-цифровой преобразователь ЭВМ и выправлять зависимость с помощью программных методов.

Также можно отметить, что число емкостей может быть больше двух, точность измерения при этом возрастает, но мостовая схема уже не годится и в качестве анализатора лучше использовать ЭВМ, при этом при отсутствии дополнительных затрат можно также получить измерение плоскостности.

Настройку на 0 балансного моста необходимо будет проводить на образцовой поверхности, параллельной базе от которой производится измерение.

Подготовка текста технического задания согласно ГОСТ

Основания для разработки

Основанием для разработки нестандартизованного средства измерения служит задание на проектирование. Тема разработки - проектирование нестандартизированного средства измерения параллельности направляющих прецизионного станка.

Цель и назначение разработки

Целью разработки является увеличение производительности контроля

геометрических параметров измеряемого изделия.

Характеристика объекта разработки

Объект разработки представляет собой нестандартизированное средство измерения, применяемое для контроля отклонений геометрических размеров направляющих прецизионного станка. Контролируемый параметр - непараллельность. В приборе используется емкостный преобразователь.

Основные технические требования к прибору:

Прибор должен удовлетворять следующим требованиям:

- длина измеряемого объекта не менее 400 мм.

- точность измерения не менее 0,5 мкм.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 368; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.