Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Реверсивные потенциометрические датчики



Выходное напряжение реверсивных датчиков изменяет знак (полярность) при изменении знака входного сигнала. В системах автоматического регулирования обычно требуются именно реверсивные (или двухтактные) датчики.

Схемы реверсивных потенциометрических датчиков показаны на рис. 10. В схеме на рис. 10, а используется потенциометр с неподвижным выводом от средней точки намотки. Выходное напряжение снимается с движка и средней точки. При переходе движка через среднюю точку выходное напряжение изменяет свой знак: при питании переменным током фаза изменяется на 180°, а постоянным током — полярность изменяется на противоположную. В следящих системах широко используется мостовая схема включения потенциометрических датчиков, показанная на рис. 10, б. Потенциометр П1 связан с входной осью следящей системы и является задающим. Потенциометр П2 имеет механическую связь с исполнительным устройством. Выходное напряжение (или ток нагрузки) определяется разницей в положении движков потенциометров П1 и П2, т. е. соответствует сигналу ошибки следящей системы. Знак сигнала ошибки зависит от того, больше или меньше угол поворота исполнительного вала по сравнению с углом поворота входного вала.

Выходное напряжение рассматриваемых реверсивных схем может быть определено на основании теоремы об эквивалентном генераторе. Исследуемую систему представим как цепь, состоящую из четырехполюсника, источника питания с напряжением и сопротивления нагрузки RH. Тогда на основании известного из электротехники метода можно утверждать, что схема ведет себя, как цепь, составленная из нагрузки RН и генератора с внутренним сопротивлением Rвых и электродвижущей силой Е, равной напряжению холостого хода Ux. Сопротивление Rвых равно выходному сопротивлению четырехполюсника, которое вычисляют при закороченном источнике питания и отключенной нагрузке. Напряжение Ux измеряется на выходе рассматриваемой схемы при отключенном сопротивлении нагрузки RH. Для четырехполюсников по схемам рис. 10 выходное напряжение

Рис. 10. Реверсивные схемы потенциометрических датчиков

(3)

Например, для схемы, изображенной на рис. 10, а, имеем

(4)

(5)

Подставляя выражения (4) и (5) в формулу (3), получаем

(6)

где

Аналогичные вычисления позволяют получить для схемы рис. 10, б при одинаковых потенциометрах П1 и П2 уравнение выходного напряжения

(7)

где — относительное рассогласование движков потенциометров П1 и П2; — относительное перемещение движка задающего потенциометра П1; — отношение сопротивления нагрузки RH кполному сопротивлению потенциометра R.

На рис 11 и 12 показаны выходные характеристики реверсивных потенциометрических датчиков, построенные соответственно по уравнениям (6) и (7). Характеристики построены при различных значениях коэффициента нагрузки . Расчетные характеристики при холостом ходе ( ) представляют собой прямые линии, т. е. являются линейными. С уменьшением сопротивления нагрузки увеличивается отклонение характеристики от линейной. Чувствительность датчика со средней точкой (рис. 10, а), как следует из уравнения (6) и рис. 11, в области малых отклонений а практически не зависит от нагрузки и определяется равенством

(8)

Характеристики, изображенные на рис. 12, соответствуют мостовой схеме (см. рис. 10, б) и построены на основании формулы (7) для случая, когда движок задающего потенциометра установлен посередине его намотки и, следовательно,α = 0,5, а относительное рассогласование движков Δα может изменяться в пределах от -0,5 до +0,5.

Рис. 11. Статические характеристики реверсивного датчика со средней точкой

Рис. 12. Статические характеристики реверсивного датчика в мостовой схеме

Чувствительность мостовой схемы зависит не только от нагрузки, но и от положения движка задающего потенциометра:

(9)

Анализ этого уравнения показывает, что наименьшее значение чувствительности будет при α = 0,5. Этому случаю и соответствуют характеристики, показанные на рис. 12.

В маломощных следящих системах в качестве нагрузки мостовой схемы может быть включен якорь исполнительного электродвигателя. При рассогласовании в положениях движков задающего и исполнительного потенциометров через якорь электродвигателя пойдет ток, значение которого будет соответствовать величине рассогласования ( ), а направление — знаку рассогласования. Электродвигатель перемещает исполнительную ось следящей системы до тех пор, пока не будет устранено рассогласование.




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.