Messung der Verschiebung

Das physical quantitieswie Verschiebung, Geschwindigkeit, Kraft, Temperatur usw. sind alle nicht elektrische Größen. Der aktive Wandler wandelt die physikalische Größe in ein elektrisches Signal um. Während der passive Wandler die physikalische Größe in die Variation des passiven Elements umwandelt.

Je nach Anforderung können wir also entweder einen aktiven oder einen passiven Wandler wählen. Lassen Sie uns in diesem Kapitel diskutieren, wie die Verschiebung mithilfe eines passiven Wandlers gemessen wird. Wenn sich ein Körper in einer geraden Linie von einem Punkt zu einem anderen Punkt bewegt, wird die Länge zwischen diesen beiden Punkten aufgerufendisplacement.

Wir haben folgendes three passive transducers

Widerstandswandler
Induktiver Wandler
Kapazitiver Wandler

Lassen Sie uns nun die Messung der Verschiebung mit diesen drei passiven Wandlern nacheinander diskutieren.

Messung der Verschiebung mit einem Widerstandswandler

Das circuit diagram Der Widerstandswandler, der zur Messung der Verschiebung verwendet wird, ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Die obige Schaltung besteht aus einem Potentiometer und einer Spannungsquelle $ V_ {S} $. Wir können sagen, dass diese beiden in Bezug auf die Punkte A und B parallel geschaltet sind. Das Potentiometer hat einen Gleitkontakt, der variiert werden kann. Der Punkt C ist also variabel. In der obigen Schaltung ist dieoutput voltage, $ V_ {0} $ wird über die Punkte A & C gemessen.

Mathematicallykann die Beziehung zwischen den Spannungen und Abständen dargestellt werden als

$$ \ frac {V_ {0}} {V_ {S}} = \ frac {AC} {AB} $$

Deshalb sollten wir den Körper, dessen Verschiebung gemessen werden soll, mit dem Gleitkontakt verbinden. Wenn sich der Körper in einer geraden Linie bewegt, ändert sich auch der Punkt C. Aufgrund dessen ändert sich auch die Ausgangsspannung $ V_ {0} $ entsprechend.

In diesem Fall können wir die Verschiebung durch Messen der Ausgangsspannung $ V_ {0} $ ermitteln.

Messung der Verschiebung mit einem induktiven Wandler

Das circuit diagram Der induktive Wandler, der zur Messung der Verschiebung verwendet wird, ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Der in der obigen Schaltung vorhandene Transformator hat eine Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen. Hier werden die Endpunkte zweier Sekundärwicklungen miteinander verbunden. Wir können also sagen, dass diese beiden Sekundärwicklungen miteinander verbunden sindseries opposition.

Die Spannung $ V_ {P} $ wird an die Primärwicklung des Transformators angelegt. Die an jeder Sekundärwicklung entwickelte Spannung sei 1 und 2. Die Ausgangsspannung $ V_ {0} $ wird an den Startpunkten zweier Sekundärwicklungen gemessen.

Mathematicallykann die Ausgangsspannung 0 als geschrieben werden

$$ V_ {0} = V_ {S1} -V_ {S2} $$

Der in der obigen Schaltung vorhandene Transformator wird aufgerufen differential transformer, da es eine Ausgangsspannung erzeugt, die die Differenz zwischen $ V_ {S1} $ und $ V_ {S2} $ ist.

Befindet sich der Kern in zentraler Position, ist die Ausgangsspannung $ V_ {0} $ gleich Null. Weil die jeweiligen Größen und Phasen von $ V_ {S1} $ und $ V_ {S2} $ gleich sind.
Wenn sich der Kern nicht in der zentralen Position befindet, hat die Ausgangsspannung $ V_ {0} $ eine gewisse Größe und Phase. Weil die jeweiligen Größen und Phasen von $ V_ {S1} $ und $ V_ {S2} $ nicht gleich sind.

Deshalb sollten wir den Körper, dessen Verschiebung gemessen werden soll, mit dem zentralen Kern verbinden. Wenn sich der Körper in einer geraden Linie bewegt, variiert die zentrale Position des Kerns. Aufgrund dessen ändert sich auch die Ausgangsspannung $ V_ {0} $ entsprechend.

In diesem Fall können wir die finden displacementdurch Messen der Ausgangsspannung $ V_ {0} $. Die Größe und Phase der Ausgangsspannung $ V_ {0} $ repräsentiert die Verschiebung des Körpers bzw. seiner Richtung.

Messung der Verschiebung mit einem kapazitiven Wandler

Das circuit diagram Der kapazitive Wandler, der zur Messung der Verschiebung verwendet wird, ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Das capacitor, die in der obigen Schaltung vorhanden ist, hat zwei parallele Platten. Unter diesen ist eine Platte fixiert und die andere Platte ist beweglich. Aus diesem Grund variiert auch der Abstand zwischen diesen beiden Platten. Der Wert der Kapazität ändert sich, wenn sich der Abstand zwischen zwei Platten des Kondensators ändert.

Deshalb sollten wir den Körper verbinden, dessen displacementist an der beweglichen Platte eines Kondensators zu messen. Wenn sich der Körper in einer geraden Linie bewegt, ändert sich der Abstand zwischen den beiden Platten des Kondensators. Aufgrund dessen ändert sich der Kapazitätswert.