17. Датчики – устройство выдающее информацию о состоянии процесса в виде электрического сигнала. По конструкции они могут быть разделены: контактные и бесконтактные.

В зависимости от выходного сигнала от выходного сигнала датчики можно разделить на 2 группы: генераторные и параметрические.

По принципу действия деление датчиков достаточно большое – это: тепловые; датчики уровня; датчики уровня; датчики пути и скорости и т.д.

Характеристики датчики:

Зависимость выходной величины от входной.

Функция преобразования должна быть постоянной во времени.

Погрешность, Чувствительность, Обратное воздействие на измененную величину.

18. Датчики температуры и давления. Могут быть (термодатчики): 1. на основе термопары; 2. металлический термометры сопротивления; 3) полупроводниковые термометры сопротивления; 4) неметаллические элементы.

Термопары разделяются в зависимости от материала и характеристик. Конструктивно различают датчики медные, используемые при температуре от -50 до 300 С, Ni от 100 до 300 С, Pt от -250 до 1000 С. Чувствительные выполняются в виде тонкой проволоки диаметром 1/10 мм, которая наматывается на диэлектрический каркас.

Термисторы (позисторы) - используют в t от -50 до 200 С. Основное достоинство - малые габариты и простота конструкции. Недостатки - нелинейность функций преобразования, временная нестабильность, плохая повторяемость.

Биметаллические. В основе принципа действия лежат свойства пластинки, выполненные из двух различных металлов, имеющих различный температурный коэффициент удлинения изгобаться под действием температуры.

Монометрический термометр. Принцип действия основан на зависимости между температурой и давлением жидкости или газа при постоянном объёме. Такой датчик может использоваться в качестве температурного реле или регулирующего устройства.

19. Датчики уровня, скорости и чего-то ещё короче. Датчики уровня - служат для контроля уровня жидкости или сыпучих материалов в резервах уровня и и выдача сигналов данного уровня. Датчики: 1. электродные; 2. для контроля уровня жидкости; 3) поплавковые; 4) емкостные. В тетради больше ничего нет, а в нете какая-то шняга... хз, то или нет, короче...

Устройство поплавковых датчиков уровня.

По конструкции поплавковые датчики уровня могут быть разделены на несколько видов.

Самым простым является датчик с поплавком, передвигающимся по вертикальному штоку. Внутри поплавка, как правило, находится постоянный магнит, а в штоке, представляющем из себя полую трубку, находятся герконы. Плавая на поверхности жидкости поплавок передвигается по штоку датчика вслед за изменением уровня и проходя мимо герконов внутри штока замыкает или наоборот размыкает их. Сигнализируя о достижении определенного уровня. Внутри штока могут располагаться сразу несколько герконов и, соответственно, один такой датчик может сигнализировать сразу о нескольких значениях уровня жидкости, например минимальном и максимальном.

Поплавковый датчик уровня такой конструкции может так же измерять непрерывный уровень жидкости и выдавать сигнал в виде сопротивления, пропорционального уровню жидкости, либо в виде стандартного токового сигнала 4-20мА. Для этого герконы внутри штока соединены параллельно с резисторами, как показано на рисунке. Поплавок, передвигаясь вслед за изменением уровня жидкости, замыкает разные герконы, вызывая изменение общего сопротивления датчика уровня. Такие датчики уровня обычно устанавливаются сверху емкости и их длина может достигать трех метров.

Датчики контроля скорости. Широко используются для осуществления автоматического режима торможения ЭД, регулирования угловой скорости. Наиболее распространённым является индукционное реле контроля скорости. В основе принципа двигателя лежит тот же принцип, что и у АД.

Конструкция. На входном валу реле, которое связывается с контролируемым валом электрической машины, устанавливается цилиндрический постоянный магнит. При вращении вала магнитное поле магнита пересекает к.з. обмотку поворотного статора. Используется в основном для контроля наличия скорости вращения или её отсутствие. Более высокая точность контроля скорости может быть получена с помощью тахогенератора. Тахогенераторы могут использоваться в качестве реле контроля скорости. Также может быть использовано подключение реле или контактора через промежуточный полупроводниковый усилитель. При отсутствии тахогенератора частота вращения ЭД постоянного тока можно контролировать, изменяя ЭДС якоря. Для этого используется схема тахометрического моста. Контролироваться также может с помощью реле напряжения. Для контроля скорости используются электромеханические центробежные реле скорости.

20. Бесконтактный выключатель (далее ВБ) осуществляет коммутационную операцию при попадании объекта воздействия в зону чувствительности выключателя. Отсутствие механического контакта между воздействующим объектом и чувствительным элементом ВБ обеспечивает высокую надежность его работы и ряд специфических свойств.

В промавтоматике бесконтактные датчики широко применяются:

в качестве концевых датчиков в станкостроении (в основном индуктивные датчики);

для регистрации (подсчет, позиционирование) предметов на конвейрах (применяются индуктивные и оптические датчики).

Принцип действия. Емкостные выключатели бесконтактные. Измеряют емкость электрического конденсатора в воздушный диэлектрик которого попадает регистрируемый объект. Характеризуются высокой нестабильностью параметров, требуют сложных алгоритмов самокалибровки. Пригодны только для регистрации движения на расстояниях единиц сантиметров. Используются в качестве бесконтактных клавиатур.

Индуктивные выключатели бесконтактные. Измеряют параметры катушки индуктивности, в поле которой попадает регистрируемый металлический объект. Дальность регистрации типового промышленного датчика - от долей до единиц сантиметров. Характеризуются простотой, дешевизной и высокой стабильностью параметров.

Оптические выключатели бесконтактные. Работают на принципе перекрытия луча света непрозрачным объектом. Дальность типовых промышленных датчиков - от долей до единиц метров.

Ультразвуковые и микроволновые датчики. Работают на принципе эхолокации ультразвуком или СВЧ излучением. Ультразвуковые способны измерять расстояние до объекта.

Магниточувствительные выключатели бесконтактные. Простая пара магнит - геркон или датчик Холла. Дешевы и просты в изготовлении. Широко применяются в системах контроля доступа и охраны зданий.

Пирометрические датчики. Регистрируют изменения фонового инфракрасного излучения.

Фотодатчики. Принцип работы основан на контроле уровня освещенности фотодатчиком (встроенным или выносным). Порог включения можно изменять потенциометром. Автоматы оснащены схемой помеха защиты от ложных срабатываний при случайном освещении или затемнении фотодатчика. Применяются для управления освещением улиц, витрин магазинов, банеров, автостоянок и т.п. а так же для использования в устройствах промышленной и бытовой автоматики. Фотореле LXP-02 герметичный со встроенным фотодатчиком.

Датчик Холла. Датчик Холла имеет щелевую конструкцию. С одной стороны щели расположен полупроводник, по которому при включенном зажигании протекает ток, а с другой стороны - постоянный магнит. В щель датчика входит стальной цилиндрический экран с прорезями. При вращении экрана, когда его прорези оказываются в щели датчика, магнитный поток воздействует на полупроводник с протекающим по нему током и управляющие импульсы датчика Холла подаются в коммутатор, в котором они преобразуются в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания.