1.3.1.2 Способи отримання вимірювальних сигналів і типів датчиків для різних величин

У якості параметрів, вимірюються можуть бути:

Електрична напруга U: а) безпосередній вимір U; б) від потенціометра UR₁/(R₁+R₂); в) від трансформатора напруги Uw₂/w₁; г) від ємнісного дільника напруги UC₂/(C₁ + C₂).

Струм І: а) від активного падіння напруги в шунті IR; б) від індуктивного падіння напруги IX_L; в) від конденсатора IX_С= CɷU; г) від навантаженого трансформатора струму RIw₁/w₂.

Магнітний потік Φ: а) за допомогою пробної котушки в магнітному полі ; б) за допомогою датчика Холу.

Швидкість обертання п об/хв: а) за допомогою тахогенератора (постійного струму, синхронного, асинхронного, електростатичного) U=Фп; б) за допомогою тахометричного (потенціометричного) мосту на затискачах двигуна ; в) за допомогою відцентрового маятника.

Крутний момент М: а) безпосередній вимір в електричній машині ФІ; б) за величиною падіння напруги RI, де I — функція моменту М від тензометричного датчика; в) за величиною RI, де I — функція моменту М від електромагнітного торсіометра (вимірника моменту, що скручує вал) або від іншого моментоміра.

Потужність Р – за допомогою електронного або електродинаміч-ного ватметру Р ≡ UI.

Прискорення лінійне або обертальне : а) за допомогою тахогенератору й трансформатора, що диференціює, dn/dt=dU/dt; б) за допомогою двофазного асинхронного тахогенератора; в) за допомогою датчика прискорення (електромагнітного або електронного).

Механічна напруга S – за допомогою тензометричного датчика як при вимірі крутного моменту М (див. вище).

Тиск Q кг/кВ∙см: а) за допомогою п’єзокришталевої або ємнісної месдози; б) за падінням напруги RI, де струм I – функція зсуву в конденсаторному (або іншого типу) мікрофоні; в) за допомогою мембрани або манометра;

г) за допомогою сильфона.

Температура : а) за допомогою термометра опору за величиною IR(1-k); б) за допомогою термопари, струм якої пропорційний величині (k₁-k₂²); в) за допомогою біметалічної пластинки.

Освітленість Е – за допомогою фотоелемента за величиною IR, де фотострум I – функція величини: люмен/одиниця площі фотоелемента («електричне око»).

Потужність звуку Т – за допомогою вугільного, індуктивного або конденсаторного мікрофона, що дає функцію від R, L та С («електричне вухо»).

Механічне переміщення (лінійне або кругове) х: а) за зміною опору R (у реостаті з вугільними шайбами або в дротовому реостаті); б) за зміною індуктивності L (у регульованій індуктивній котушці); в) за зміною ємності С (у конденсаторі з рухливими обкладинками).

Частота f: а) за величиною індуктивного опору або падіння напруги ; б) за величиною ємнісного опору 1/(2πfC). (Опори включаються в плече містка).

Рис. 1.9 - Основні типи вимірювальних датчиків:

1 – реостат, механічне переміщення; 2 – механічне переміщення; 3 – ланцюг постійного струму; 4 – тахогенератор, обертання; 5 – фотоелемент (світло); 6 – механічне переміщення; 7 – ланцюг змінного струму, трансформатор струму; 8 – трансформатор зі змінним зв'язком, переміщення

До цього переліку слід додати деякі пояснення рис. 1.9. Найпростішим пристроєм для перетворення шляху механічного переміщення в сигнал є реостат (1), але він має обмежене поширення на практиці внаслідок його підвищеного зношування й порівняно короткого терміну служби. Для передачі сигналу шляху механічного переміщення може бути використане інший пристрій, вільний від швидкого зношування, – реактор зі осереддям індуктивністю (2). Для цієї мети застосовується реактор із осереддям, що переміщається в ньому – плунжером або двополюсним електромагнітом із залізним якорем, що пересувається між кінцями полюсів (6).