Датчики перемещения

1. Датчики перемещения

2. Виды датчиков перемещения

резистивные потенциометрические
датчики;
резистивные тензодатчики;
линейные дифференциальные
трансформаторы;
поворотные трансформаторы;
индукционные датчики;
пьезоэлектрические датчики.

3. Резистивные потенциометрические преобразователи

U/E
RК=RV
E
1
xma
x
x
V
1
x/xmax
E R
U
,
R R
R K
xmax x
R
, R R
xmax
1
xmax
R x RV
R K
1
1
xmax
1
R x RV
,
1
xmax
1
R xmax x RK

4. Резистивные потенциометрические преобразователи

U
x
Предельное разрешение ~20 мкм

5. Резистивные тензодатчики

Резистивный тензодатчик (тензорезистор) –
преобразователь, который изменяет свое
сопротивление в результате деформации,
возникающей при перемещении
контролируемого объекта.
металлические и полупроводниковые –
измерение малых перемещений (<20мкм),
требуют приложения больших сил;
эластичные – измерение перемещений до
50% длины датчика в недеформированном
состоянии.

6. Принцип работы тензодатчика

R
l
S
R 1 2 l
R
l
D D
l l
R R
G
1 2
l l
l l

7. Свойства тензочувствительных материалов

Материал
Состав
G, о.е.
ТКС, ºС-1·10-5
Константан
Ni 45%, Cu 55%
2.1
±2
Изоэластик
Ni 36%, Cr 8%,
(Mn,Si,Mo) 4%,
Fe 52%
3.52…3.6
+17
Сплав 479
Pt 92%, W 8%
3.6 … 4.4
+24
Кремний
p-типа
100…170
70…700
Кремний
n-типа
-100…-140
70…700

8. Температурная компенсация при использовании тензодатчиков

R1
R2
R3
E
R4
R1
R3
V
R2
R4

9. Линейные дифференциальные трансформаторы

Вторичная
обмотка 1
Первичная
обмотка
Вторичная
обмотка 2
Ферритовый сердечник
U1
~ UВХ
U2

10. Демодуляция выходного сигнала ЛДТ

a
b
c
f
~
d
e

11. Поворотные трансформаторы

α

12. Индукционные датчики

V

13. Индукционные датчики