Тема дает общие понятия о датчиках — органах «чувств» автоматических устройств.

Датчиком (измерительным органом, чувствительным элементом) называется элемент, преобразующий конт­ролируемую или регулируемую величину в величину дру­гого вида, более удобную для воздействия на управляю­щий орган системы автоматики и телемеханики.

Руководитель должен в самом начале объяснить чле­нам кружка, что, несмотря на многообразие датчиков, все они выполняют одну роль — преобразование одного поля энергии в другую, а именно; механическое переме­щение или движение, температуру, усилие, скорость движения, радиацию (световую, ядерную) и прочее в электрическую энергию (гок, напряжение).

Если характеризовать датчики по виду входных не­электрических величин, то их можно разделить на сле­дующие основные группы: датчики механических вели­чин, датчики тепловых величин, датчики оптических ве­личин и датчики состава веществ.

Если характеризовать датчики по виду выходной электрической величины, то датчик, преобразующий из­менение контролируемой величины в изменение пара­метра электрической цепи (в изменение активного, ин­дуктивного или емкостного сопротивления), называется параметрическим. Датчик, преобразующий контролиру­емую величину в э.д.с., называется генераторным.

Выходной величиной в параметрическом датчике мо­жет служить активное сопротивление (реостатные дат­чики, угольные датчики, проволочные датчики, термомет­ры сопротивления), индуктивное сопротивление (индук­тивные датчики различных типов), емкостное сопротив­ление (емкостные датчики).

Выходной величиной в генераторных датчиках явля­ются э.д.с. постоянного тока (термопары, пьезоэлементы, фотоэлементы) или э.д.с. переменного тока (элек­тродинамический микрофон).

Рассматривая принцип действия того или иного дат­чика, необходимо привести примеры использования его в автоматическом устройстве. Беседы должны носить чисто познавательный, обзорный характер, поскольку непосредственный разбор конструкций отдельных гипсв датчиков проводится в последующих темах.

Принятая в данном пособии классификация датчи­ков условная, имеющая цель объединить используемые в детских самоделках датчики по их целевому назначе­нию.

На практических занятиях кружковцы для более пол­ного представления о существе материала могут изго­товить по рекомендациям руководителя кружка или учи­теля физики ряд развернутых схем-макетов для демон­страции принципа действия датчиков различных систем. Схемы для этой цели следует подбирать наиболее про­стые и безотказно действующие. Такие устройства пред­ставляют собой датчик, усилитель и сигнализатор (лам­почка, звонок).

На рис. 47 приведена схема усилительного каскада на электронной лампе, в анодную цепь которой включено реле. К точкам 1—2—3 на схеме подключают дат чики: фотоэлемент, фоторезистор, термоэлемент, ем­костный датчик, ионизационный датчик.

Фотоэлемент может быть газонаполненным, напри­мер ЦГ-3, или вакуумным, например СЦВ-4. Для созда­ния отрицательного напряжения на сетке лампы в цепь катода включен реостатом переменный резистор R2.

При освещении фотоэлемента его фотогок создаст на резисторе R1 падение напряжения, которое в положительной полярности подается на сетку лампы. Эго вызывает увеличение анодного тока лампы, срабатыва­ние электромагнитного реле и включение через его кон­такты Р1/1 исполнительной цепи.



Если к лампе подключить фоторезистор, чувстви­тельность схемы регулируют путем изменения сопротив­ления переменного резистора в цепи катода лампы (в пределах 1—2 ком).

При замене фотодатчика на термодатчик получают демонстрационную схему термореле. В ней резисторы R1, R2 и термистор R3 образуют делитель напряжения. Падение напряжения на каждом из них зависит от ве­личины анодного напряжения, положения движка пере­менного резистора R1 и температуры той среды, где на­ходится термистор R3.

На термореле подают напряжение питания 150 в, а сопротивление переменного резистора в цепи катода лампы устанавливают 1 ком, чтобы сработало электро­магнитное реле. При нагревании термистора его сопро­тивление уменьшается, что вызывает уменьшение поло­жительного потенциала на управляющей сетке и вели­чины анодного тока лампы. При определенной температуре термистора реле отпускает и разрывает исполни­тельную цепь.

Действие емкостного датчика демонстрируют, под­ключая к данному усилительному каскаду блок детек­торного приемника с катушкой СВ в колебательном кон­туре и параллельно соединенными резистором R1 и под­строенным конденсатором С2 вместо детектора. С управ­ляющей сеткой лампы соединяют кусок медного прово­да длиной около 2 м, который будет выполнять роль антенны.

Если поднести к антенне руку, не прикасаясь к ней, емкость, вносимая при этом в контур, сорвет генерацию, анодный ток лампы резко возрастет и электромагнитное реле сработает.

|
Copyright © 2020 Профессиональный педагог. All Rights Reserved. Разработчик APITEC
Template Settings
Select color sample for all parameters
Red Green Blue Gray
Background Color
Text Color
Google Font
Body Font-size
Body Font-family
Scroll to top