Тема 2.1.6. Конструкция и принцип действия термоэлектрических датчиков (термопар).
Термопары относятся к генераторным датчикам и преобразуют температуру какого-либо объекта в термоЭДС еt.
Конструктивно термопары состоят из 2-х термоэлектродов А и Б, каждый из которых изготовлен из своего сплава или металла (например, первый (А) - из платины, а второй (Б) - из платинородия).
| Материалы термоэлектродов | Пределы измерения температуры, ºС | |
| Платина-платинонородий (родия 10%) | - 20 | + 1300 |
| Хромель-алюмель | - 50 | + 1000 |
| Хромель-копель | - 50 | + 600 |
С одной стороны эти электроды спаяны или скручены вместе, образуя рабочий спай. Свободные концы термоэлектродов выведены к выходным клеммам. Каждый термоэлектрод помещен в фарфоровые изоляторы (бусы), а для защиты от механических повреждений на них надевается стальная труба.
Если поместить термоэлектроды вместе с рабочим спаем в температуру t°1 (например, в пространство печи), а свободные концы вместе с клеммами оставить в температуре t°2 (температуре цеха), то на выходных клеммах термопары образуется термоЭДС еt (или выходное напряжение Uвых). Значение термоЭДС еtбудет тем больше, чем будет больше разность температур t°1 - t°2.
СР Тема 2.1.7. Конструкция, схема включения и принцип работы сельсин - датчиков.
Сельсин - датчики (сельсины) относятся к генераторным датчикам и преобразуют угловое перемещение a рабочего механизма РМ в ЭДС e.
Сельсин датчик состоит из неподвижной однофазной обмотки возбуждения ОВ (статорной обмотки) и подвижной трехфазной обмотки синхронизации (роторная обмотка).
Фазы роторной обмотки сдвинуты друг относительно от друга на угол 120°.
Вал ротора (ось) механически связан с валом рабочего механизма РМ. Выводы роторной обмотки через контактные кольца и щетки соединены с выходными клеммами Р1, Р2, Р3. На статорную обмотку через клеммы С1и С2 подается переменное напряжение возбуждения~ Uв.
Предположим, что в исходном состоянии рабочий механизм РМ и роторная обмотка повернуты на какой-то угол a. При прохождении переменного тока ~I по обмотке возбуждения в ней наводится переменный магнитный поток ~Ф. Пронизывая фазы роторной обмотки, этот магнитный поток наводит в них ЭДС: e1;e2; e3. В результате на выходе присутствует выходное напряжение Uвых.= e1- е3.
При повороте РМ, а значит и ротора на какой-то другой угол a′, расположение фаз роторной обмотки относительно направления магнитного потока ~Ф изменится. Поэтому изменятся и ЭДС на выводах роторной обмотки. Они станут равными e1′;e2′; e3′. Следовательно, изменится и выходное напряжение датчика: Uвых′= e1′- е3′.
Таким образом, изменение угла поворота РМ вызвала сначала изменения ЭДС на выходе датчика и, как следствие, изменение выходного напряжения датчика.
СР Тема 2.1.8. Конструкция, схема включения и принцип работы тахогенераторных датчиков постоянного и переменного тока(Поспелов, с. 33-34, рис. 2.9. (а, б).
Эти датчики относятся к генераторным и преобразуют частоту вращения nили угловую скорость ω рабочего механизма РМ в ЭДС (напряжение).
Тахогенераторы постоянного тока выпускаются с обмоткой возбуждения и с постоянными магнитами. Последние не нуждаются в источнике питания.
Недостатком тахогенераторных датчиков является наличие коллектора и щеток, что значительно снижает их надежность.
Асинхронные тахогенераторы не имеют указанного недостатка. По конструкции они подобны двухфазным асинхронным двигателям, только их роторы выполняются в виде тонкостенного металлического цилиндра. Две обмотки статора тахогенератора смещены на 900 одна относительно другой.
К обмотке возбуждения 1 (ОВ) подводится напряжение питания U~, а к измерительной обмотке 2 (ИО) через выпрямитель или часть схемы управления подключается вольтметр.
При подаче напряжения питания, постоянной величины и частоты пульсирующий магнитный поток, пересекая ротор, в измерительной обмотке индуктирует ЭДС, пропорциональную частоте вращения ротора, приводимого в движение контролируемой машиной или механизмом.
Тахогенераторы широко применяются в различных отраслях промышленности, в том числе и горной, например, при автоматизации двигателей подъемных машин.
ЗАЧЕТ ПО МОДУЛЮ 2.1.
Модуль 2.2. Преобразовательно-усилительные устройства (ПУУ).
К ПУУ относятся усилители постоянного и переменного тока, импульсные усилители, фазочувствительные усилители, магнитные усилители, преобразователи частоты, преобразователи аналогового сигнала в цифровой (АЦП) и преобразователи цифрового сигнала в аналоговый (ЦАП).