מד תזוזה מדויק. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מד תזוזה מדויק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מעצב חובב רדיו

אחת הדרכים המבטיחות ליצור התקני בקרת תזוזה ברמת דיוק גבוהה היא שימוש במתמרים אינדוקטיביים עם קריאה דיגיטלית של תוצאת המדידה. מדי תזוזה ליניאריים אינדוקטיביים ידועים, בהם, על מנת להגביר את הרגישות, נעשה שימוש בגלאי טרנזיסטור רגיש לפאזה. למתמרים כאלה יש מקדם שידור מוגבר רק בסמוך לנקודת שיווי המשקל של גשר המדידה, ובשאר מרווח המדידה הם דומים ברגישות למכשירים מסורתיים.

מתוארים התקני בקרת תזוזה, שבהם פיתולי החיישן כלולים בגשר מדידה עם נגדי נטל. מכשירים כאלה ללא כוונון עדין ואופטימיזציה של מצב הפעולה אינם מספקים דיוק ויציבות גבוהים של תוצאות המדידה. ידועים גם ממירים אינדוקטיביים בתדר עם פיתולים הכלולים במעגל התנודה של מחולל התדר הגבוה. התדירות של אות המוצא של מתמרים כאלה היא פרופורציונלית לתזוזה הנמדדת. גם למכשירים כאלה אין יתרונות ברגישות בהשוואה לאחרים.

במכון למכניקה גיאוטכנית של האקדמיה למדעים של ה-SSR האוקראינית, פותח ונלמד מד תזוזה אינדוקטיבי פשוט, המספק רגישות גבוהה, דיוק ויציבות של תוצאות המדידה כאשר הפרמטרים של האלמנטים שלו משתנים. מד תזוזה אינדוקטיבי (ראה תרשים באיור 1). מכיל ממיר עם פיתולים דיפרנציאליים L1, L2, גלאי דיודה טבעת VD3-VD6, מחוון פלט P1, מחולל מתח של גל ריבועי על טרנזיסטורים VT1, VT2 ושנאי T1.

מד תזוזה מדויק. תָכְנִית

מעגלים מקבילים של פיתולים דיפרנציאליים המחוברים בסדרה L1, L2, חיישן אינדוקטיבי וקבלים C1, C2 של גשר המדידה כלולים במעגל המשוב החיובי של הגנרטור. הכללה זו מבטיחה אוטומטית שמתמר התזוזה פועל במצב תהודה, כלומר, כאשר התגובה האינדוקטיבית מפוצה על ידי תגובה קיבולית וההתנגדות הכוללת של כל מעגל כמעט שווה להתנגדות הפעילה של הפיתולים. זרם חילופין זורם דרך גשר המדידה, צורתו קרובה לסינוסי, שכן מקדם האיכות של המעגל גבוה מאוד. הודות לנוכחות של דיודות VD1, VD2, זרם המעגל זורם ישירות דרך צומת הפולט של טרנזיסטור הגנרטור, הפתוח בחצי המחזור המקביל. הטרנזיסטור השני סגור בשלב זה.

מחולל הדופק המלבני פועל כמעט ללא עומס, ולכן, כאשר הוא מופעל, הזרם במעגל, החל מהמחזור הראשון, מגיע לערך קבוע. טרנזיסטורים פועלים ללא הטיה, מה שמבטיח את המיתוג שלהם בסמוך לרגע שבו זרם הלולאה "חוצה אפס", כלומר, הממיר פועל במצב תהודה, שבו הרגישות של מד התזוזה היא מקסימלית.

מד תזוזה מדויק. חיישן

על איור. 2 מציג באופן סכמטי את העיצוב של חיישן המונה עצמו. סלילים L1 ו-L2 ממוקמים על שני אלמנטים בצורת W 2 של המעגל המגנטי המותקן עם פער. במרווח בין האלמנטים ישנו אבזור 1 העשוי בצורת פלטה של חומר פרומגנטי.האבזור מחובר מכנית ע"י זרוע נדנדה 3 לחוליה הנעה של המנגנון הנשלט.

כדי לקבוע את סוג הביטוי המתמטי הקובע את זרם המוצא של הממיר אין, בוצעו המחקרים התיאורטיים הדרושים, וכתוצאה מכך התקבלה הנוסחה המפושטת הבאה:

מד תזוזה מדויק

In=(0,9Um/ХL+R) * (AwLo/(V(AwLo)2+r2)
כאשר אום הוא ערך המשרעת של מתח האספקה,
XL היא ההתנגדות האינדוקטיבית של סליל אחד של הממיר, R היא ההתנגדות של המיקרו-אמפר P1;
A=dh/h - היחס בין תזוזה של האבזור לרווח בין האבזור לקוטב המעגל המגנטי במצב ההתחלתי (ראה איור 2).
L( ) - השראות של סליל אחד במיקום האמצעי של האבזור, r - התנגדות אקטיבית של סליל אחד (r1=r2);
w הוא התדר הזוויתי של המחולל.

מחקרים ניסיוניים של הממיר אישרו את מהימנות הביטוי שהושג. כדי לבדוק את הביצועים והמאפיינים הטכניים של השראות של מד התזוזה, בוצעו בדיקות מעבדה של מספר דגימות אב טיפוס בקומפלקס של מערכת המדידה המיקרוברומטרית. נקבע כי הפעלה אמינה ופעולה יציבה של הגנרטור מובטחות במתח מקור מתח של 0,3 וולט או יותר בטמפרטורות הנעות בין -5 ל-+50 מעלות צלזיוס. פעולת המונה בטמפרטורות נמוכות יותר לא נבדקה.

הגורמים העיקריים המערערים את פעולת הממיר הם שינויים במתח האספקה ובטמפרטורה. לכן, הממיר צריך להיות מופעל ממייצב מתח. שגיאת הטמפרטורה של המכשיר בטווח שבין +5...40 מעלות צלזיוס אינה עולה על 5% לכל 10 מעלות צלזיוס, ואין תזוזה של נקודת אפס, מה שחשוב במיוחד בעת שימוש בממיר כדי לציין אי התאמה בפיצוי מערכות מדידה.

מד תזוזה מדויק. לוח זמנים

רגישות המונה משתנה מעט כאשר הקיבול של קבלי גשר המדידה משתנה בטווח שבין 0,01 ל-0,18 μF (איור 3). במקרה זה, תדר התהודה מוגדר אוטומטית, נקבע על ידי הפרמטרים של מעגלי ה-LC בסדרה. השינוי בהשראות של כל אחת מהפיתולים, הנגרם על ידי תנועת האבזור במרווח העבודה, אינו עולה על 10% מהערך הנומינלי. מכיוון שתזוזה של האבזור מהמיקום הנייטרלי גורמת לעלייה בהשראות של אחת הפיתולים ולירידה בהשראות של השני באותו ערך, תדר התהודה נשאר כמעט ללא שינוי. זה תלוי מעט מאוד במתח האספקה. תוצאות מחקרים ניסיוניים מראות שכאשר מתח האספקה משתנה ב-33%, הסחף של התדר אינו עולה על 0,25%.

המד המתואר שונה מהידועים בפשטות המכשיר, יעילות, מאפיינים מטרולוגיים גבוהים ומשמש בהצלחה במיקרוברומטרים בעלי דיוק גבוה המיוצרים על ידי מפעל הניסוי בריגה "Gidrometpribor". ניתן להשתמש בו למדידות תזוזה מדויקות בתחומי טכנולוגיה אחרים.

מאפיינים טכניים עיקריים:

מרווח תנועות עבודה, מ"מ +-0,5
רזולוציה, מ"מ, לא יותר גרועה מ......... 1E10-7
שגיאת טמפרטורה, מ"מ/°C 3E10-3
צריכת חשמל, W. . . 7E10-3

שנאי הגנרטור T1 מלופף על מעגל מגנטי Sh4x4 העשוי מפריט 2000NM ומכיל שלוש פיתולים של 100 סיבובים של חוט PEV-1 0,12. סלילים L1, L2 של החיישן מורכבים מ-500 סיבובים של חוט PEV-1 0,12 כל אחד. המעגל המגנטי של החיישן הוא שני בלוקים Ш4х4 עשויים פריט 2000NM. מחוון P1 הוא מיקרו-אמפר M4205 עם זרם הטיית חץ כולל של 30 מיקרו-אמפר ואפס באמצע הסולם.

שני חלקי המעגל המגנטי החיישן עם סלילים מחוברים לבסיס באמצעות סוגריים מיוחדים עם ברגים המאפשרים לשנות את גודל מרווח האוויר. הוא מותקן באמצעות לוחות מכוילים. אבזור החיישן עשוי פרמלוי ובעל חתך של 5x0,3 מ"מ.

כמעט כל טרנזיסטורים ודיודות בעלי הספק נמוך יכולים לשמש בממיר. עם זאת, השימוש במכשירי סיליקון קשור לעלייה במפל המתח על פני צומת p-n, מה שמצריך עלייה במתח האספקה.

עם ערכים וסוגי יסודות. המצוין בתרשים באיור. 1, המונה צורך זרם של כ-5 mA, והרגישות שלו עם מרווח אוויר של 2h = 1 מ"מ במעגל המגנטי של החיישן והתנגדות מיקרו-אמפר של 0,5 kOhm היא 3,5 μA/μm, שהיא כמעט פי עשרה. מאשר הרגישות של חיישנים ידועים בתנאים התחלתיים שווים ועומד בדרישות למדידות מדויקות של תנועת אלמנטים נעים של מכשירים ברומטריים.

בעת שימוש במכשיר המתואר במערכות מדידת פיצוי, אין צורך לייצב את מתח האספקה.

ספרות

רדיו מס' 5, 1986

פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף מעצב חובב רדיו.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

חוות רוח דניות יענו על צרכי בריטניה 07.01.2024

צעד היסטורי לעבר קיימות אנרגטית נעשה כאשר דנמרק ובריטניה חיברו את מערכות האנרגיה שלהן באמצעות כבל Viking Link של כמעט 800 קילומטרים - הארוך בעולם.

כבל Viking Link היה מקור הכוח הראשון שקישר את בריטניה ליבשת, וסיפק לאי חשמל במחיר סביר יותר. אנרגיה זו מיוצרת על ידי חוות רוח דניות ועונה על הצרכים של 2,5 מיליון משקי בית. קיבולת כבל Viking Link היא 800 MW בפעולה רגילה, וניתן להגדיל אותה ל-1400 MW במידת הצורך.

"הכבל מסוגל להעביר חשמל לשני הכיוונים, בהתאם לכיוון הרוח. כשהרוח נושבת ממערב, האנרגיה נשלחת לאנגליה, שם הרוח חלשה יותר - לדנמרק", נכתב בהודעה הרשמית.

פרויקט Viking Link מתחיל בקומונה הדנית של Vaen שבדרום יוטלנד ומגיע לחוף הבריטי 170 קילומטרים צפונית ללונדון. חלקו העיקרי של הכבל עובר מתחת לים הצפוני.

כבלים אלו צפויים לאפשר לבריטניה להפחית את פליטת הפחמן ב-100 מיליון טון, ועד שנת 2030, 90% מהאנרגיה המיובאת דרך כבלים אלו תגיע ממקורות אפס פחמן.

פרויקט Viking Link הוא דוגמה לשיתוף פעולה אנרגטי מוצלח בין דנמרק לבריטניה, המועיל לשתי המדינות ותורם לטביעת רגל פחמנית מופחתת ועתיד אנרגיה בר קיימא.

עוד חדשות מעניינות:

▪ טלוויזיה ובריאות

▪ תפוחים מקדמים את הצמיחה של נוירונים חדשים

▪ בניית הכביש מפאנלים סולאריים מסתיימת

▪ טחנות רוח מחממות את כדור הארץ בלילה

▪ מנוע המטוס השקט ביותר

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מגבילי אותות, מדחסים. בחירת מאמרים

▪ מאמר סימון קבלים ונגדים. מַדרִיך

▪ מאמר מהי אסטמה? תשובה מפורטת

▪ מאמר שמיני. עצות לטיול

▪ כתבה מכשיר למדידת קיבול וזרם דליפה של קבלים אלקטרוליטיים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מטען עם הפעלה ידנית ואוטומטית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר