Реостатные и индуктивные датчики линейных перемещений

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования 

«Ярославский  государственный технический университет»

Кафедра «Профессиональное обучение» 
 
 

                                           Отчет защищен

                                           с оценкой ___________

                                           Преподаватель

                                           канд. тех. наук, доцент

                                           (_________)  В. Л. Зудин

                                           __.__.2011

 
 

РЕОСТАТНЫЕ  И ИНДУКТИВНЫЕ  ДАТЧИКИ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ 
 

Отчет о  лабораторной работе

по курсу  “Автоматизация производственных процессов” 

ЯГТУ 050501.65-002 ЛР 
 
 
 
 
 

                                           Отчет выполнили

                                           студенты гр. МО-48

                                           (_________) В. А. Игнатьев

                                           (_________) О. А. Штырикова

                                           __.__.2011 
 
 
 

2011

Лабораторная  работа №2

«Реостатные и индуктивные датчики линейных перемещений» 

Цели  работы:

• изучение принципа действия и конструкций реостатных и индуктивных датчиков для измерения перемещений;
• экспериментальное исследование характеристик датчиков различных типов и сравнение полученных данных с расчетными;
• обработка полученных результатов с помощью ЭВМ и их анализ.

 

Ход работы:

1. Исследование однотактного реостатного датчика линейных перемещений:

 

Таблица 1 – результаты экспериментальной проверки и расчетадатчика (S₁ = 1; S₃ = 3).

 

Рис. 1 – результаты экспериментальной проверки и расчета реостатногодатчика. 

Таблица 2 – результаты экспериментальной проверки и расчетадатчика (S₁ = 2; S₃ = 3).

 

Рис. 2– результаты экспериментальной проверки и расчета реостатногодатчика. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   

2. Исследование  однотактного реостатного  датчика линейных перемещений:

 

Таблица 3 – результаты экспериментальной проверки и расчетадатчика (S₁ = 1; S₃ = 4).

 

Рис. 3– результаты экспериментальной проверки и расчета реостатногодатчика. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 4 – результаты экспериментальной проверки и расчетадатчика (S₁ = 2; S₃ = 4).

 

Рис. 4– результаты экспериментальной проверки и расчета реостатногодатчика. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Исследование  индуктивного датчика:

 

Таблица 5 – результаты экспериментальной проверки и расчетадатчика (S₄ = 2; U = 7,3).

 

Рис. 5 –  изменение индуктивности.

Рис. 6 - результаты экспериментальной проверки и расчета индуктивного датчика.

Выводы:

• Исследование однотактного реостатного датчика линейных перемещений: При увеличении R_H до бесконечности характеристика становиться более линейной, чем при малых значениях R_H. При выполнении данной работы возможны большие погрешности измерений, возникающие из-за невозможности точного позиционирования бегунка реостата. Т.к. необходимо измерить показания при прямом и обратном ходе, что не позволяет перемещать бегунок вперед-назад при измерении, т.е. мы получаем неточные данные либо по длине Δl, либо по напряжению (получаем обратный ход при прямом или наоборот). Реостатные однотактные датчики можно применять для преобразования линейного или углового перемещения в выходное напряжение. Для повышения точности такого датчика необходимо стараться сделать как можно большим сопротивление.
• Исследование двухтактного реостатного датчика линейных перемещений: Линейность характеристики обеспечивается вблизи точки перехода через 0, т.е. при небольших напряжениях. Также, как и у однотактных датчиков, у двухтактных характеристика более линейна и практически совпадает с идеальной (теоретической) при стремлении сопротивления к бесконечности. Возникающие погрешности измерений аналогичны погрешностям для однотактного датчика. Использование двухтактных датчиков возможно также для преобразования линейного или углового перемещения в выходное напряжение, но уже с учетом знака отклонения, а не только его абсолютное значение. Характеристика однотактного реостатного датчика имеет большую линейность на граничных участках, в отличии от двухтактной которая линейна на среднем участке. Также характеристикой идеального однотактного реостатного датчика является прямая, а у двухтактного – имеет отклонение от линейности.
• Исследование индуктивного датчика: Экспериментальные данные не совпадают с расчетными на участке от 0 до 0,5 мм.На участке от 0,5 до 5 мм данные практически совпадают. Это связано с наличием «начального зазора» между датчиком и винтом микрометра, при нулевом показании микрометра. Данный прибор можно эффективно использовать в диапазоне от 0 до 3 мм, т.к. при дальнейшем увеличении диапазона характеристика стремиться к горизонтальной линии и чувствительность датчика резко падает.