Инфоурок / Другое / Конспекты / Конспект урока по теме "Средства измерения"
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 21 ОКТЯБРЯ!

Конкурс "Законы экологии"

Конспект урока по теме "Средства измерения"

библиотека
материалов

Системы дистанционной передачи показаний (информации, СДПП) предназначены для восприятия величины технологическо­го параметра и преобразования его в другую физическую величи­ну с помощью первичного преобразователя (ПП), передачи на рас­стояние с помощью линии связи (ЛС) и восприятия в виде визуаль­ной информации на измерительном приборе (ИП).

В зависимости от ис­пользуемой энергии СДПП подразделяются на электрические (оми­ческие, дифференциально-трансформаторные, ферродинамические, сельсинные) и пневматические.




Омические СДПП. (рис. 2.5) предназначены для контроля на расстоянии технологических параметров, преобразо­ванных в изменение электрического сопротивления.

hello_html_26a8e1f6.jpg

Рис. 2.5. Омическая система преобразования и передачи данных

СДПП состо­ит из первичного преобразователя ПП, 3-проводной линии связи ЛС и измерительного прибора ИП. ПП представляет собой реохорд Rпп движок, которого механически связан с датчиком технологическо­го параметра (ДТП). ИП имеет также реохорд Rип который элект­рически вместе с Rпп образует уравновешенную мостовую схему с плечами АС, СB, BD и DA. Уравнение равновесия мостовой схемы:

r1r4 = r2r3,

где r1 ..., r4 ― текущие значения сопротивлений Rпп и Rип.

Диагональ питания CD и измерительная диагональ АВ подклю­чены на вход электронного усилителя ЭУ.

Выход ЭУ соединен с реверсивным двигателем РД, вал которо­го механически связан с движком Rип и показывающей стрелкой отсчетного устройства. При изменении значения контролируемо­го параметра смещается движок Rпп, что приводит к изменению со­противлений r1, и r2. При этом нарушается уравнение равновесия схемы. В измерительной диагонали появляется электрический сиг­нал, который через ЭУ поступает на РД. Его вал начинает вращать­ся, перемещая показывающую стрелку и изменяя положение движка Rип. При этом будут изменяться сопротивления r3 и r4. Дви­гатель будет работать до тех пор, пока равновесие не восстановит­ся, а после окончания его работы стрелка покажет новое значение технологического параметра. Загрязнение поверхности обмотки Rпп и истирание ее движком приводит к изменению сопротивле­ния Rип что нарушает точность измерений. Кроме того, при рабо­те может произойти отрыв движка от обмотки преобразователя. В связи с этим область применения омических СДПП достаточно ограничена.




Дифференциально-трансформаторная СДПП. Предназначена для измерения технологических параметров, преобразованных в линейное перемещение.

hello_html_5259751b.jpg

Рис. 2.6. Дифференциально-трансформаторная система преобразо­вания и передачи данных

Измерительная схема дифференциально-трансформаторной СДПП (рис. 2.6) состоит из первичного преобразователя ПП, 4-проводной линии связи ЛС и измерительного прибора ИП.

ПП состо­ит из сердечника 1, который штоком 7 соединен с датчиком техно­логического параметра. При его изменении сердечник перемеща­ется в вертикальном направлении на величину ∆L Сердечник нахо­дится между питающей индукционной обмоткой L1, и вторичной, измерительной L2. Вторичная обмотка состоит из двух секций, вклю­ченных в противофазе. В секциях индуцируются ЭДС е1, и е2. Сум­марное напряжение

U1 = е1, - е2.

ИП имеет сердечник 2, который штоком 3 через толкатель 5 опи­рается на профильный кулачок 6. Ось кулачка связана с валом ре­версивного двигателя РД. Вал РД соединен также с показывающей стрелкой 4. Сердечник находится между питающей L3 и измеритель­ной L4 обмотками. Сердечник и обмотки идентичны тем же элемен­там ПП. В секциях обмотки L4 индуцируются ЭДС е3 и е4. Суммар­ное напряжение

U2 = е3 - е4.

Общее напряжение, снимаемое с обмоток L2 и L4,

U=∆ U1-∆U2.

Если сердечники 1 и 2 находятся в одинаковых положениях меж­ду своими обмотками, то ЭДС, индуцируемые в секциях обмоток попарно равны, т. е.

е1, = е3, е2 = е4.

В этом случае суммарные напряжения, снимаемые с обмоток, также равны:U1=∆U2, и сигнал, поступающий на ЭУ,U = 0. Вал РД будет неподвижен.

При изменении величины технологического параметра происхо­дит перемещение сердечника 7. При этом изменяются величины е1, и е2 и нарушается равенство: е1≠е3, е2≠е4. Выходные сигналы с об­моток также становятся не равны друг другу:U1U2 и возника­ет разностный сигналU=∆U1 - ∆U2. Этот сигнал через ЭУ посту­пает на РД. Его вал начинает вращаться, перемещая показывающую стрелку 4 и вращая кулачок 6. При этом происходит перемещение сердечника 2. РД будет работать до тех пор, пока сердечник 2 не займет такое же положение, как сердечник 7. В этом случае равно­весие схемы восстановится.



Ферродинамическая СДПП предназначена для измерения технологических параметров, преобразованных в угло­вое перемещение.

hello_html_m2bf5f2a8.jpg

Рис. 2.7. Ферродинамическая система преобразования и передачи данных

Первичный преобразователь ПП соединен 4-проводной линией связи ЛС с из­мерительным прибором ИП.

ПП состоит из цилиндрического сер­дечника 6, помещенного внутри проволочной рамки 1, которая мо­жет поворачиваться вокруг оси и штоком 5 соединена с датчиком технологического параметра. Рядом с рамкой и сердечником нахо­дится питающая индукционная обмотка L1, от которой в рамке 1 на­водится ЭДС е1, значение которой зависит от угла ее поворота φ1.

ИП имеет такой же сердечник 3, помещенный внутри проволочной рамки 2. Рамка механически связана с валом РД и поворачивается вокруг своей оси при вращении вала РД. Рядом с сердечником и рам­кой находится обмотка питания L2, от которой в рамке наводится ЭДС е2, значение которой зависит от угла поворота φ2. Обе рамки 1 и 2 подключены на вход электронного усилителя ЭУ. Сигнал, пода­ваемый на вход ЭУ, ∆U = е1- е2. Если углы поворота рамок одинако­вы (φ1 - φ2), то и ЭДС, индуцируемые в рамках, также одинаковы е1 = е2). Тогда сигнал, поступающий на ЭУ, равен нулю, т. е.U = 0, и вал РД будет неподвижен.

При изменении величины технологического параметра шток 5 поворачивает рамку 1, изменяя угол φ1. Это вызывает изменение величины е1, и возникновение разностного сигналаU = е1 - е2. Он поступает на ЭУ и далее на РД. Его вал начинает поворачиваться, перемещая стрелку 4 и поворачивая рамку 2 до тех пор, пока не вос­становится равенство φ1 = φ2. В этом случае вновь е1 = е2,U = 0 и работа двигателя прекратится.

Достоинством двух последних СДПП по сравнению с омической является отсутствие механических контактов в преобразователях ПП и ИП.


Пневматическая СДПП. Этот вид СДПП в качестве полезных сигналов использует давление сжатого воздуха в диапазоне рс = 0,02...0,1 МПа, а питанием служит сжатый воздух давлением рп = 0,14 МПа.


hello_html_m173c347b.jpg

Рис. 2.8. Пневматическая система преобразования и пере­дачи данных.


Наиболее широко в пневматических СДПП используются пре­образователи силовой компенсации. Схема такой СДПП изображе­на на рис. 2.8. Контролируемый параметр преобразуется в первич­ном преобразователе в перемещение ∆I тяги 1. В результате на ней возникает усилие F, воздействующее на рычаг 2. Например, при уве­личении технологического параметра тяга перемещается вправо, что приводит к повороту рычаг 2 вокруг опоры 3 по часовой стрел­ке. Закрепленная на конце рычага заслонка 4 приближается к со­плу 5, уменьшая сброс воздуха через него в атмосферу из камеры 6. В камеру поступает воздух давлением питания через пневмосопротивление а. Оно снижает давление до максимально возможного для полезного сигнала ― 1 кг/см2. При уменьшении сброса возду­ха увеличивается давление в камере 6, которое в качестве выходного давления рвых поступает по пневмоприводу 7 к измерительному при­бору ИП. Одновременно в качестве сигнала обратной связи Pос дав­ление поступает по пневмоприводу 9 в камеру 12. В ней установлен сильфон 10. Под действием усилия давления Рос он сжимается. Это усилие через шток 11 передается рычагу 2 стремясь повернуть его против часовой стрелки.

Когда усилие сильфона уравновесит усилие тяги 1, перемещение рычага 2 прекратится и на выходе из камеры 6 будет сформирован сигнал Рвых, пропорциональный величине контролируемого пара­метра.



Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 25 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДБ-101027

Похожие материалы