Датчик измерения малых перемещений

Измерение малых перемещений и деформаций — одна из наиболее распространенных задач измерительной техники. Измерители таких перемещений широко используются в качестве промежуточных преобразователей датчиков различных физических величин воздействие давления, сил, моментов сил, температуры, расходов веществ и ряд других величин легко преобразуются в силовое воздействие на гибкий или перемещающийся элемент, смещение которого служит сигналом об измеряемой величине. Задача дальнейшего преобразования заключается в получении сигнала, линейно связанного с перемещением, удобного для передачи по измерительной цепи и дальнейших преобразований. При измерении малых перемещений основное требование к преобразователю заключается в обеспечении наибольшей возможной чувствительности при наименьшем влиянии внешних воздействий. Последнее обстоятельство предопределяет применение дифференциальных, логометрических и компенсационных схем, которые наиболее просто осуществляются в электрических, световых 226 [c.226]

МЕХАНОТРОН — электронная лампа, в к-рой управление электронным током осуществляется механич. перемещением одного или неск. ее электродов. М. служат для преобразования механич. во.личин в электрические и применяются как датчики при измерении малых перемещений (от 10 до 10 мк). [c.226]

Изложенные выше соображения о возможности применения блочного метода можно распространить на другие области приборостроения, как например, изготовление нормализованных датчиков и измерительных устройств для измерения сил различного происхождения и для измерения малых перемещений. Эти измерительные средства имеют не только самостоятельное значение, но широко применяются при автоматическом контроле и регулировании. [c.528]

Для измерения малых перемещений (чаще всего деформаций деталей) применяют так называемые проволочные датчики (фиг. 52), состоящие из полоски тонкой папиросной бумаги, на которую наклеивают проволоку из нихрома, манганина или константана диаметром 0,03—0,05 мм. Сверху проволоку заклеивают второй полоской бумаги. К концам проволоки припаиваются выводы из медной или серебряной фольги. [c.542]

Перемещения измеряются универсальными средствами измерения длины, а в динамических процессах — различными датчиками. Для малых перемещений (до 3 мм) удобно использовать датчики в виде изгибаемой пластины с наклеенными на нее с обеих сторон тензорезисторами, которые соединены по мостовой схеме и выдают сигнал через усилитель. [c.354]

При измерении малых перемещений (десятые доли микрометра), вибраций, частоты, уровня жидких компонентов топлива применяются емкостные датчики, основой которых является конденсатор, изменяющий свою емкость при измерениях. Конструктивно эти датчики выполняются с изменяющейся диэлектрической проницаемостью среды между пластинами, с изменяющимися площадями пластин и изменяющимися расстояниями между пластинами. Эти датчики обладают высокой чувствительностью, малыми массой и габаритными размерами, в то же время их существенный недостаток — подверженность влиянию электрических полей. [c.80]

Повышение точности измерения выходных параметров, Ускорение испытаний может быть получено также за счет повышения точности измерений. Такие методы, как измерение износа с применением радиоактивных изотопов (см. гл. 5, п. 4), измерение точности перемещения движущихся тел с помощью лазерной техники, применение высокочувствительных датчиков различных систем для определения деформации и др., позволяют регистрировать малейшие изменения параметров, характеризующие начальное состояние изделия. [c.508]

Для измерения потери массы в процессе термической деструкции материала при нестационарных режимах нагрева на установке ИМАШ-11 в Институте машиноведения под руководством автора разработаны и изготовлены специальные прецизионные рычажные весы на основе электронномеханического датчика малых перемещений и усилий (механотрона) [80]. 183 [c.183]

Для измерения малых деформаций в пределах 1—2 % применяют дефор-мометры, устанавливаемые на образец специальным манипулятором, а также индуктивные резисторные, реже емкостные, деформометры (см. гл. 23). Их сигнал по достижении определен ной деформации служит командой на отвод деформометра от образца и пере ход к испытаниям с повышенной ско ростью деформирования по команде от датчика перемещения. Обычно соот ношения скоростей можно регулиро вать от 1 5 до 1 20. [c.83]

Описывается прибор, включающий датчик малых перемещений, усилительно-запоминающее устройство и стандартный перфоратор, предназначенный для измерения линейных размеров деталей и автоматической записи результатов измерений на перфоленту. Обработка результатов, записанных на перфоленту, выполняется на ЦВМ. Применение прибора позволяет резко увеличить производительность труда при статистическом анализе точности производства и повысить оперативность использования статистической информации. Илл. 6. [c.270]

Так как пьезоэлемент имеет очень малые перемещения относительно корпуса, то демпфирующих устройств обычно не применяют. Таким образом, наиболее целесообразно применять пьезодатчики для измерения виброускорений. Применение этих датчиков для измерения виброскоростей или вибросмещений требует, соответственно, одно- или двухкратное интегрирование сигнала. В связи [c.68]

Измерение скорости при малых линейных перемещениях может производиться с помощью индукционных вибродатчиков. Одна часть датчика (катушка или магнитная система с постоянным магнитом) монтируется на подвижном объекте, другая соединяется с каким-либо неподвижным объектом. ЭДС на выходе датчика пропорциональна скорости перемещения. [c.924]

Экстензометры используются для прямого измерения изменения длины для датчиков длины и, таким образом, измеряют очень малые перемещения. [c.313]

Электрические прогибомеры бывают двух типов реохорд-ные для измерения достаточно больших прогибов (рис. 72,а) и язычковые для измерения малых прогибов (рис. 72,6). При перемещениях ползуна а по реохорду б (см. рис. 72,а) электрическое сопротивление между точками 1—2 и 2—3 изменяется. У язычковых прогибомеров на консольно закрепленной пластине в сверху и снизу наклеены проволочные датчики сопротивления / 1 и / 2. [c.163]

Оба описанных датчика могут быть применены для измерения больших (основных) перемещений. Однако исследователя могут интересовать и малые перемещения, которые определяются колебаниями водилки в момент встречи ее с упором. Для этого авторами предлагается датчик с использованием индуктивного метода на Ш-образных ферритах (рис. 8.19). [c.123]

Методы измерений и используемая аппаратура определяются размерами исследуемого объекта и целью выполнения работы. При лабораторных исследованиях динамических и демпфирующих характеристик материалов часто используется метод затухающих колебаний с записью сигналов от акселерометров или датчиков перемещения на пленку шлейфового осциллографа. Метод затухающих колебаний используется также при исследованиях динамических характеристик крупных объектов типа ферм и корпусов судов, когда из-за малой мощности возбудителей не удается создать достаточных для регистрации амплитуд колебаний на всей протяженности конструкции. Несмотря на простоту такого метода возбуждения, им трудно пользоваться при исследованиях машиностроительных конструкций, так как требуется длительное поддержание постоянного режима колебаний для обследования достаточно большого числа точек конструкции. [c.145]

Гц иногда более удобны контакт ные и бесконтактные датчики вибро перемещения, в диапазоне 20—1000 Гц — датчики виброскорости электродинамического типа. Для точного измерения фазового сдвига пригодны лишь датчики с демпфированием, много меньшим практического, так как у них малый собственный фазовый сдвиг в рабочем диапазоне. [c.452]

Для точного измерения боль-щих и средних перемещений во времени или в зависимости от перемещения другого звена пользуются эталонным устройством, точно воспроизводящим такое же движение (обычно равномерное), какое должно иметь исследуемое звено. При измерении перемещений в зависимости от движения другого звена эталонное устройство приводится от последнего, при записи перемещений во времени — от синхронного электродвигателя (применяется реже). Контролю подвергается отклонение в положении исследуемого звена относительно эталона ввиду малых значений этих отклонений их можно измерить весьма точно измерительными приборами типа индикатора-миниметра или записать посредством установки с электрическими датчиками. [c.435]

Датчик деформаций с графитовыми столбиками [48]. При деформации перемещается ножка датчика и этим изменяется сила сжатия одного или двух столбиков, связанных с ножками датчика и включенных в схему моста. Отсчеты — по стрелочному гальванометру или запись шлейфным осциллографом (без усиления). Малая стабильность, особенно при статических измерениях, и значительное усилие на перемещение ножек тензометра при деформации. [c.548]

Образец датчика для лабораторных измерений показан на рис. 11.10. Первичным звеном служит узел, собранный из трех сильфонов двух — с малыми диаметрами (одинаковых размеров) и одного — с большим диаметром. Датчик работает на основе компенсационного принципа измерений. В качестве индикатора перемещения подвижной платы служит обычный индуктивный преобразователь, описанный выше. Датчик может быть использован и как манометр, и как дифманометр. Газ компенсирующего давления Рг подается во внутреннюю полость верхнего сильфона. Среда, давление которой Рср измеряется, подается [c.175]

При 050 = Ми = Шд/3 допустимая амплитуда 0о = 1 рад ( 57°). Для датчиков Перемещения и скорости с зарезонансным режим ом работы и нижней граничной частотой 0) = Зшо определяющим для нахождения допустимых значений угловой вибрации является условие устойчивости (65). У верхней границы рабочего диапазона частот допустимые значения угловой вибрации малы. Поэтому при наличии угловой вибрации для измерения скорости и перемещения предпочтительнее использовать датчики ускорения с последующим одно- или двухкратным интегрированием сигнала соответственно. [c.151]

Датчики перемещения. Прямолинейные и угловые датчики перемещения, ра ботающие в зарезонансном режиме (см. разделы 3 и 4), имеют, как правило, направленные инерционные элементы и применяются для измерения низкочастотных сигналов. Свойства датчика описываются уравнением (62). При малом демпфировании (р 0) сдвиг по фазе входных гармонических сигналов в датчике мал (ф[ 0), и форма сложною сигнала, спектр частот которого лежит в рабочем диапазоне частот датчика, практически не искажается (см. на рис. 11). Вследствие крутого хода амплитудно-частотной характеристики датчика гармонические составляющие в наибольшей степени изменяются по амплитуде. При введении в датчик существенного демпфирования (р = 0,5- -0,7) плоскую часть амплитудно-частотной характеристики датчика можно значительно распространить в область низких частот (см. 2 (л) рис. 10). При измерении только амплитуд гармонических составляющих сигнала это позволяет значительно расширить рабочий диапазон частот. Однако при всех значениях демпфирования, отличных от нуля (Р > 0), фазовый [c.161]

Измерения многомерной вибрации обычно сводятся к измерению компонентов вектора ускорения Яр (скорости р, перемещения dp) полюса Р и вектора углового ускорения 8 (угловой скорости (В, углового перемещения Э) тела. Вследствие известных ограничений на точность измерения линейной скорости, линейного и углового перемещения эти кинематические величины используют только при малых значениях углов поворотов (см. разделы 3 и 7). Для измерения многомерной вибрации тел используют как прямолинейные, так и угловые датчики ускорения, скорости и перемещения. Однако при измерении любых кинематических величин предпочтительнее находить их с помощью датчиков ускорения, учитывая преимущества в части рабочего диапазона частот, устойчивой работы при больших угловых перемещениях, возможности измерения ударных процессов, габаритов (см. раздел 6). [c.174]

Вместе с тем относительную скорость часто измеряют путем дифференцирования сигнала датчика перемещения. Этот метод рекомендуется применять в тех случаях, когда измерение перемещения должно проводиться как основное. Промышленный выпуск датчиков относительной скорости крайне мал. [c.224]

Для реализации системы управления использовались средства электроавтоматики, позволяющие получить требуемую точность работы при относительно небольших затратах на изготовление системы. Для измерения упругих перемещений системы СПИД в процессе обработки, а также малых перемещений рабочих органов в процессе настройки и перенастройки применяются дифференциальные индуктивные датчики БВ-844, которые с достаточной точностью обеспечивают стабильное измерение малых перемещений. Для автоматической связи баз станка, несущих обрабатываемую деталь, режущего инструмента и программоносителя ис- пользовано программное устройство, имеющееся на станке. В цепь программного устройства, управляющую перемещением консоли вверх при подводе упора к фрезе, введено параллельное управление от датчика Д2-1, фиксирующего момент касания упора с фрезой. Удор подвешен на плоских пружинах для исключения трения скольжения и повышения точности измерения при фиксировании момента соприкосновения-упора с фрезой. Для осуществления в процессе обработки регулирования рабочей подачи используется электропривод постоянного тока с управлением от электромашин-ного усилителя ЭМУ 12А. В качестве исполнительного двигателя используется двигатель постоянного тока ПН-5 с параллельным возбуждением. Часть элементов ЭС1, ЭС2, Д2-1 и др.) схемы управления используются на различных этапах цикла перенастройки с целью сокращения их общего количества и тем самым упрощения схемы. [c.371]

В работе описывается устройство, разработанное для бесконтактного измерения малых перемещений. Показано, что применение интегральных компонент позволило значительно улучщить точностные и энергетические характеристики измерителя. Особое внимание уделено вопросу защиты измерительного устройства от синфазной н квадратурной помех. Использование метода предыскажения напряжения питания датчика с применением активного фильтра позволило значительно снизить порог чувствительности и погрешность преобразователя, Библ, 6 назв, Илл, 1, [c.389]

Возможности упрощения конструкции измерительных средств, обеспечиваемые применением плоскостных методов исследования роботов, могут быть проиллюстрированы на примере изменения конструкции координатомера, принципиальная схема которого показана на рис. 3. Если плоскость X, Y координатомера устанавливать в различных положениях в рабочем пространстве робота и в этой плоскости воспроизводить заданные траектории, то отпадает необходимость в измерении больших перемещений в направлении оси Z. При этом возможные перемещения по оси будут определяться лишь малыми величинами отклонений в направлении, перпендикулярном плоскости X, Y, возникающими при обучении и автоматическом воспроизведении траекторий. Таким образом, отпадает необходимость в использовании датчика больших перемещений 9, который может быть заменен датчиком малых перемещений. [c.42]

Для градуирования и поверки сило-измерителей высокочастотных машин для испытаний на усталость применяют контрольные образцы, выполняемые аналогично описанным выше, но с наклеенными на их поверхность тензорезисторными датчиками деформации. Датчики соединяют в мост Уитстона таким образом, чтобы в соседних плечах моста оказались рабочие и компенсационные датчики. Допустимые напряжения в контрольном образце выбирают достаточно малыми, чтобы обеспечить высокую жесткость образца и запас усталостной прочности для поверки силоизмернтеля машины на ее максимальных нагрузках. Для этой же цели может быть использован жесткий тензорезисторный динамометр. Мост датчиков образца или динамометра включают на вход прибора типа ИСДН (измеритель статических и динамических нагрузок). Прибор позволяет измерять нагрузку в заданной фазе деформирования контрольного образца или его деформацию в заданной фазе нагружения. Таким образом, он пригоден для поверки как силоизмерительных систем, так и систем измерения деформации (перемещения) в испытательных машинах. Структурная схема прибора ИСДН показана на рис. 13. а. [c.540]

Измерительные преобразователи перемещений непосредственно связаны как со схемой исполнительного двигателя, так и с конструкцией станка и во многом определяют качество системы ЧПУ в целом. Для современных станков с ЧПУ требуется дискретность ДОС (минимальная величина перемещений) до 1...2 мкм. Максимальная длина измерения для малых и средних станков до 5 м и для больших—до 12 м. Максимальная скорость измерения 10... 15 м/мин—для поступательного перемещения и от 300 до 2000 мин—для вращения (в ряде случаев до 6000 миб ). В станках с ЧПУ находят широкое применение ДОС кругового типа — вращающиеся трансформаторы, круговые индуктосины, кодовые датчики и др., а также линейного типа — линейные индуктосины. Вращающийся трансформатор (резольвер) представляет собой индукционную микромашину, выполненную с высокой точностью (погрешность до 0,3%), Они могут непосредственно быть использованы для угловых перемещений вала двигателя для ходового винта или с промежуточным механическим преобразователем (реечная передача) для измерения линейных перемещений. Эти трансформаторы выполняются с двумя взаимно нерпендикулярными обмотками на статоре и роторе. [c.428]

Испытания на усталость при колебаниях по высшим формам являются наиболее трудными из-за возрастания необходимой мощности возбуждения, трудности создания добротного механического колебательного контура. Поэтому испытания при высоких (4—10 кгц) частотах лучше проводить на маг-нитострикционных установках или возбуждением колебаний пульсирующей воздушной струей. Измерение напряжений в лопатке затрудняется вследствие, большой неравномерности деформаций, контроль напряжений часто возможен только по тензодатчикам в связи с малыми перемещениями по этой же причине датчик обратной связи в прежнем выполнении становится малочувствительным, что требует изыскания новых способов поддержания амплитуды на заданном уровне. Этим можно объяснить пока слабое распространение испытаний на усталость при колебаниях по высшим формам при высокой температуре. [c.249]

На корпусе механизма соосно со следящим золотником установлен пневматический датчик обратной связи, выполненный в виде сопла. Датчик производит измерение поднастроечного перемещения суппорта по смещению консоли, передаваемому на щуп золотника. Для создания малых перемещений, обеспечивающих поднастроечное перемещение суппорта, с целью компенсации систематически действующих факторов на консоль 9 устано- [c.585]

Принцип действия рефлексометрических датчиков малых перемещений основан на измерении световой энергии, попадающей из одного волоконного канала в другой за счет отражений от контролируемой поверхности и пропорциональной расстоянию от объекта до торца датчика, выполненного в виде концентрических пучков волокон (рис. 5, а и б). Излучаемый источником модулированный свет после отражения от объекта возвращается к фотодиоду. [c.495]

Измерение деформации осуществляется методом относительного перемещения стержней 5 и 6, контактирующих с верхним и нижним концами образца 4. Экстензометр состоит из двух равноплечих рычагов первого рода 2 и 3, установленных на оси стойки 1, прикрепленной к цоколю машины. Взаимное положение рычагов при испытании образцов различной длины регулируется упорами 9 и 10. На левом плече рычага 3 укреплены индикатор часового типа 8 с ценой деления 0,01 или 0,001 мм и тензорезисторный датчик деформации 7, электрический сигнал которого подается на стандартный самоппшущий прибор. Это устройство позволяет регистрировать изменение расстояния между захватами, т. е. общую деформацию рабочей части и галтелей микрообразца. В большей степени будет деформироваться рабочая часть образца, но во многих случаях нельзя пренебрегать и деформацией галтелей. Учитывая малую длину микрообразца, измерить относительное удлинение рабочей длины образца или его части (как это делают при испыта- [c.158]

Рис. 10,105. Схемы реостатных датчиков для измерения перемещений а, б, в — датчики, дающие плавную линейную зависимость г - каркасного типа с малой с1упепчатостью д, с - с большой ступенчатостью ж, з - с жидкостным контактом и, к — нелинейные с фигурным и ступенчатым каркасами . -i — с зашунтиро-

Ввиду опасных и вредных условий в кузнечных и прессовых цехах (не менее чем в литейных цехах) актуальна комплексная автоматизация, включающая диагностирование кузнечно-штамповочного оборудования. В штамповочном производстве для изготовления деталей из рулона, листа или ленты широко применяются одно- и многопозиционные прессы различных типов, манипуляторы, роботы, поворотные столы и транспортеры. Вопросы диагностирования поворотных столов, транспортеров, манипуляторов и роботов были рассмотрены выше. Специфичным для этих линий, как и для ряда литейных, является диагностирование прессов. У прессов с электроприводом целесообразно применение датчиков крутящего момента, с помощью которых контролируется характер изменения нагрузок на коленчатый вал как при холостых, так и при рабочих перемещениях ползуна. Запись частоты вращения или скорости этого вала позволяет обнаруживать разрегулировку и износ фрикционной муфты. Датчик остановки ползуна в верхней мертвой точке дает дополнительную информацию о работе муфты и коман-доаннарата [54]. Широко применяется измерение напряжений в станине пресса с помощью тензометрических датчиков (с целью предотвращения поломок, своевременной смены инструмента). Здесь целесообразно использовать микроусилители, расположенные в месте измерения напряжений. Ударные нагрузки при вырубке, пробивке отверстий и т. п. можно определять с помощью пьезоакселерометров, установленных на ползуне пресса. Диагностирование гидросистем и привода гидравлических прессов мало чем отличается от рассмотренных выше методов, разработанных для другого автоматического оборудования. Здесь ввиду ударного характера рабочих нагрузок требуется контроль энергии удара и предъявляются более высокие требования к частотным характеристикам датчиков и аппаратуры. Большие размеры прессов и рас- [c.150]

В датчиках малых и сверхмалых относительных перемещений (от единиц микрометров и менее) эффективно используют емкостные преобразователи с переменным зазором и частотным выходом. Конструкции таких датчиков несложны, однако выполнены из материалов с повышенной стабильностью свойств Рабочий диапазон частот практически не ограничен (правда, чем он уже, тем меньше нижний предел измеряемых перемещений) В лабораторных условиях емкостным датчиком регистрируют периодические высокочастотные виброперемещения до 10" мкм [8] Близок к Этому значению порог чувствительности фазовых интерференционных измерительных устройств, работающих в рентгеновской области, однако их диапазон измерения узок Аналогичные по принципу работы устройства оптического диапазона с Лазерным излучателем могут измерять пepevleщeния до 10 мкм Их преим>щест-вом является практическое отсутствие силового воздействия на объект измерения Рабочий диапазон частот не ограничен, но для измерения перемещений с частотами ниже нескольких герц необходима тщательная виброизоляция излучающего и приемного узлов преобразователя. [c.225]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...