Rafał Szymanek 24.05.2006r.

Andrzej Sagan

Tomasz Tomaszewski

Ćwiczenie 7

POMIARY PRZEMIESZCZEŃ LINIOWYCH I KĄTOWYCH

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych układów i zasad pomiaru przemieszczeń liniowych i kątowych.

Przebieg ćwiczenia.

1.Badanie układu do pomiaru przemieszczenia liniowego z czujnikiem potencjometrycznym.

Przetw z czujnikiem potencjometrycznym
Xm [mm]	U [mV]	alfa	U [mV]
0	115	0	0
0,5	94,5	36	4,52
1	69,13	72	9,16
1,5	47,08	108	12,58
2	23,2	144	17,76
2,5	1,04	180	21,26
3	-23,2	216	26,18
3,5	-45,37	252	31,46
4	-69,7	288	36,37
4,5	-91,49	324	46,6
5	-115,64	360	45,19

2) Badanie układu z czujnikiem transformatorowym różnicowym.

X [mm]	U [ V]
0	0,97
2	0,829
4	0,683
6	0,54
8	0,4
10	0,271
12	0,143
14	0,025
16	0,1
18	0,223
20	0,353
22	0,491
24	0,636
26	0,789
28	0,934
30	1,076

Wnioski.

Najprostsze są czujniki potencjometryczne. Ich działanie polega na tym, że przesuwając styk ślizgowy po elemencie rezystancyjnym zmieniamy rezystancję całego czujnika. Zaletą takiego rozwiązania jest prostota i niski koszt czujnika i układu pomiarowego, wadą natomiast jest konieczność zapewnienia sztywnego mechanicznego połączenia pomiędzy przesuwanym elementem i czujnikiem. Wady tej nie maję czujniki indukcyjne. Zasada działania takich czujników polega na zmianie indukcyjności własnej pod wpływem zmian położenia rdzenia wewnątrz cewek. Czujniki indukcyjne najczęściej współpracują z mostkami prądu przemiennego zasilanymi napięciem przemiennym o częstotliwości akustycznej. Zmiana indukcyjności czujnika powoduje zmianę impedancji gałęzi mostka i pojawienie się napięcia na wyjściu mostka. Amplituda tego napięcia zależy od tego jak bardzo rdzeń odchylony jest od położenia początkowego (przy którym mostek jest zrównoważony).

Detekcja napięcia wyjściowego może być dokonywana w prostowniku diodowym, jednak znacznie lepiej jest zastosować detektor synchroniczny sterowany sygnałem o takiej samej częstotliwości jak napięcie zasilające mostek. Zastosowanie detektora synchronicznego zmniejsza błąd nieliniowości.

W celu zwiększenia czułości i zmniejszenia wpływu zakłóceń stosuje się często układy różnicowe. Są one zbudowane w ten sposób, że rdzeń przesuwa się wewnątrz dwóch cewek nawiniętych przeciwsobnie stanowiących dwa ramiona mostka.

---