Лабораторная работа № 1. Цель работы – ознакомление с конструкцией и принципом действия и схемами включения потенциометрических преобразователей (датчиков)

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ»

Цель работы – ознакомление с конструкцией и принципом действия и схемами включения потенциометрических преобразователей (датчиков), исследование статических характеристик.

1. Структурная, функциональная или принципиальная схема лабораторной установки

Потенциометрический датчик предназначен для преобразований линейных и угловых перемещений в пропорциональные им напряжения или ток. Он представляет собой резистор с подвижным контактом (движком), выполненный из провода с большим удельным сопротивлением (константа, нихрома и др.) и намотанного на каркас из изоляционного материала.

На стенде лабораторного стенда автоматики (ЛСА) установлены потенциометрические преобразователи ПД1 и ПД2 угловых перемещений и

Потенциометрические датчики собраны по одинаковым схемам рис. 1.1 на прецизионных потенциометрах ПЛ1.1. (R=1000 Ом).

Питание Uо на датчики подается через тумблер «Uпд - откл.» и ограничительные резисторы R17 и R1 (Rдоб = 470 Ом), которые предназначены для ограничения потенциометрических датчиках R18 и R2. Ось потенциометра R18 связана механически с ручкой «Ввод », выведенной на лицевую панель Бл.ПУ. Отсчет углов осуществляется по шкале от 0 до а выходное напряжение с датчика подводится к клемме Кл.1 («Uпд»).

Зависимость Uвых =f() для ПД1 приведена на рис. 1.2.

На рис. 1.2 R - сопротивление Rд - сопротивление потенциометрического датчика, R – сопротивление нагрузки. При Rн = ∞ (холостой ход) – характеристика линейна. Ось потенциометрического датчика ПД2 (Бл ИМП2) механически связана с одной из промежуточных осей механизма ИМ2 привода каретки К2, чем обеспечивается однозначная зависимость между углом поворота оси потенциометра R2 и перемещения каретки X.

Выходные напряжение ПД2, снимаемое с движка потенциометра R2, из Бл. ИМ2 подается на клемму Кл» (Uпд2) Бл ПУ. Характеристика датчика аналогична ПД1.

При исследовании ПД1 и ПД2 в качестве датчика сигнала рассогласования между углами поворота и в диагональ мостовой схемы, образованной этими датчиками (Uпд), включается вход магнитного усилителя (Вход МУ). Переменный резистор Rвх (Бл МУ) является нагрузочным резистор (Rн) для мостовой схемы. Зависимость Uпд =f() приведена на рис. 1.2, б.

К достоинствам этих датчиков относятся простота конструкции, высокая стабильность и точность, малая масса и габариты, возможность питания постоянным и переменным током. К недостаткам можно отнести наличие скользящих контактов, нелинейность характеристик при низкоомной нагрузке.

2.Результаты измерений и вычислений

Сняли зависимость выходного напряжения в цепи потенциометрического датчика от угла поворота движка U1 =f() при холостом ходе, т.е. при сопротивлении нагрузки, равном сопротивлению вольтметра (Rн1=∞). Результаты расчетов приведены в табл.1.1.

Сняли зависимость тока рассогласования I от угла рассогласования, т.е. Ip =f(). Результаты расчетов приведены в табл.1.2.

Сняли зависимость чувствительность Sпотенциометрического датчика рассогласования от величины задающего воздействия φ. Результаты расчетов приведены в табл.1.3.

Таблица 1.1

	U1(Uxx), В	U1(Uн), В	δ U, В	Sxx, В/град	Sн, В/град	Условие эксперимента
	4, 2 5, 3 6, 7 7, 8 8, 9 10, 0 11, 3 12, 5 13, 7 14, 5 16, 0 17, 0	0, 5 1, 2 2, 2 2, 9 3, 0 3, 5 3, 9 4, 2 5, 0 5, 5 6, 0 7, 0 8, 0 10, 0	0, 5 0, 4 0, 5 0, 48 0, 45 0, 55 0, 55 0, 56 0, 58 0, 56 0, 56 0, 56 0, 52 0, 5 0, 4	0, 05 0, 05 0, 06 0, 055 0, 07 0, 055 0, 055 0, 055 0, 065 0, 06 0, 06 0, 04 0, 075 0, 05 0, 05	0, 035 0, 04 0.01 0, 035 0, 005 0, 025 0, 02 0, 015 0, 04 0, 025 0, 025 0, 05 0, 05 0, 1 0, 1	Rн = 0, 4 Ом

Таблица 1.2

3. Формулы для вычислений и расчеты

Закон Ома

Относительное отклоненные отклонения характеристики нагруженного датчика

Чувствительность Sxx и Sн

3. Диаграммы. Графики

4. Выводы по результатам работы.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________