Файл: Основы теории и конструкции контрольно-проверочной аппаратуры авиационных управляемых ракет учебник..pdf

ходной величины-от входной при быстрых изменениях последней. По принципам действия датчики неэлектрических параметров делятся на два типа: параметрические (пассивные) и генераторные (активные). В датчиках первого типа изменение контролируемого параметра приводит к изменению какого-либо параметра (сопро­ тивления, емкости, частоты и т. п.) электрической цепи, питаемой внешним источником. Датчики второго типа сами являются ис­ точниками электрической энергии, причем выходная энергия про­

порциональна значению контролируемого параметра.

В контрольно-проверочной аппаратуре ракет применяются кон­ тактные и потенциометрические датчики, тензорезисторы, термо­ резисторы, емкостные, индуктивные и фотоэлектрические датчики. Из генераторных датчиков наиболее распространены индукцион­ ные и пьезоэлектрические датчики, а также термопары.

Контактные датчики

Контактные датчики представляют собой устройства, у которых входная величина (обычно механическое перемещение) вызывает замыкание или размыкание контактов, управляющих электриче­ ской цепью.

Р и с . 2.1 . К о н т а к т н ы е д а т ч и к и :

а — с п о д в и ж н о й щ е т к о й ; б — с п о д в и ж н ы м щ у п о м ; / — м е т а л л и ч е с к а я п л а с т и н а ; 2 — и з о л я т о р ; 3 — щ е т к а ; 4 — щ у п ; 5 — к о н т а к т ы

Простейший контактный датчик с подвижной щеткой (рис. 2.1, а) состоит из металлической пластины 1, закрепленной на изоляцион­ ном материале 2, и щетки 3. Наличие тока в измерительной цепи свидетельствует о том, что щетка и связанное с ней устройство, на­ пример рули ракеты, занимают определенное положение. Смеще­

37

ние щетки на изолятор приводит к размыканию измерительной цепи.

Контактный датчик с подвижным щупом 4 (рис. 2.1, б) замы­ кает или размыкает цепь с помощью контактов 5.

Контактные датчики применяются для сигнализации выполне­ ния различного рода'команд и нахождения механизмов в опреде­ ленном положении. Особенность контактных датчиков заключается в дискретности измерения, так как контакты переключаются при вполне определенных и заранее известных положениях подвижного элемента (щетки, щупа). Точность работы контактных датчиков и их надежность зависит от формы, размера и материала контактов.

Потенциометрические датчики

Потенциометрическими датчиками называются проволочные реостаты, служащие для преобразования поступательного или вра­

где S — чувствительность (коэффициент передачи) потенциометра. Численно S равна напряжению, которое снимается с потенцио­ метра при перемещении его движка на 1 мм или на 1°.

Если потенциометрический датчик должен определять не толь-

38

ко величину, но и направление перемещения, то его включают по следующей схеме (рис. 2.3, а). В исходном положении движок по­ тенциометра находится около средней точки и выходное напряже­ ние равно нулю. При смещении движка относительно средней точки изменяются значение и полярность выходного напряжения (рис. 2.3,6). Недостатком рассмотренной схемы является малая чувствительность, так как выходное напряжение изменяется от нуля до UB= 0,5Uo. Этот недостаток может быть устранен приме-

находятся на их середине и выходное напряжение UB—0. Если А/ ¥=0, движки смещаются относительно середины потенциометров в противоположные стороны, что достигается их механической связью между собой. Максимальное выходное напряжение такого датчика равно напряжению питания U0 (рис. 2.4, б).

Входное сопротивление прибора, подключенного к датчику (т. е. его нагрузка /?н), не равно бесконечности, вследствие чего часть потенциометра шунтируется и выходное напряжение умень­

39

Изменение напряжения на выходе датчика при подключении к нему нагрузки-определится по формуле

влиянием нагрузки можно пренебречь, так как погрешность в этом

вается эмалью или слоем окислов для изоляции соседних витков один от другого.

Движок реостата выполняется либо из нескольких проволок, - либо в виде пластинчатых щеток. Материал движка — платина с иридием, серебро или фосфористая бронза.

Каркас реостата изготовляется из текстолита, пластмассы или алюминия, покрытого изоляционным лаком.

Кроме проволочных реостатов могут использоваться потенцио­ метрические датчики с угольным, мастичным, металлопленочным или объемным проводящим материалом.

Тензометрические датчики (тензорезисторы)

Тензорезисторы предназначены для измерения перемещений, вибраций, ускорений, деформаций, давлений или вызывающих их сил. Принцип действия тензометрических датчиков основан на свойстве некоторых материалов изменять свое электрическое со­ противление под действием приложенной силы.

В настоящее время используются угольные, проволочные, фоль­ говые и полупроводниковые тензорезисторы.

40