Misurazione dello spostamento
Il physical quantitiescome spostamento, velocità, forza, temperatura e così via sono tutte grandezze non elettriche. trasduttore attivo converte la quantità fisica in un segnale elettrico. Mentre il trasduttore passivo converte la quantità fisica nella variazione dell'elemento passivo.
Quindi, in base al requisito, possiamo scegliere tra trasduttore attivo o trasduttore passivo. In questo capitolo, discutiamo come misurare lo spostamento utilizzando un trasduttore passivo. Se un corpo si sposta da un punto a un altro su una linea retta, viene chiamata la lunghezza tra quei due puntidisplacement.
Abbiamo il seguente three passive transducers
- Trasduttore resistivo
- Trasduttore induttivo
- Trasduttore capacitivo
Ora, parliamo della misurazione dello spostamento con questi tre trasduttori passivi uno per uno.
Misurazione dello spostamento mediante trasduttore resistivo
Il circuit diagram di trasduttore resistivo, che viene utilizzato per misurare lo spostamento è mostrato nella figura sotto.
Il circuito sopra è costituito da un potenziometro e una sorgente di tensione, $ V_ {S} $. Possiamo dire che questi due sono collegati in parallelo rispetto ai punti A e B. Il potenziometro ha un contatto scorrevole, che può essere variato. Quindi, il punto C è variabile. Nel circuito sopra, iloutput voltage, $ V_ {0} $ viene misurato attraverso i punti A e C.
Mathematically, la relazione tra le tensioni e le distanze può essere rappresentata come
$$ \ frac {V_ {0}} {V_ {S}} = \ frac {AC} {AB} $$
Pertanto, dovremmo collegare il corpo di cui misurare lo spostamento al contatto di strisciamento. Quindi, ogni volta che il corpo si muove in linea retta, anche il punto C varia. Per questo motivo, anche la tensione di uscita $ V_ {0} $ cambia di conseguenza.
In questo caso, possiamo trovare lo spostamento misurando la tensione di uscita, $ V_ {0} $.
Misurazione dello spostamento mediante trasduttore induttivo
Il circuit diagram di trasduttore induttivo, che viene utilizzato per misurare lo spostamento è mostrato nella figura sotto.
Il trasformatore presente nel circuito sopra ha un avvolgimento primario e due secondari. Qui, i punti finali di due avvolgimenti secondari sono uniti insieme. Quindi, possiamo dire che questi due avvolgimenti secondari sono collegatiseries opposition.
La tensione, $ V_ {P} $ viene applicata attraverso l'avvolgimento primario del trasformatore. Lascia, la tensione sviluppata su ciascun avvolgimento secondario è 1 e 2. La tensione di uscita, $ V_ {0} $, viene presa attraverso i punti di partenza di due avvolgimenti secondari.
Mathematically, la tensione di uscita, 0 può essere scritta come
$$ V_ {0} = V_ {S1} -V_ {S2} $$
Viene chiamato il trasformatore presente nel circuito sopra differential transformer, poiché produce una tensione di uscita, che è la differenza tra $ V_ {S1} $ e $ V_ {S2} $.
Se il nucleo è in posizione centrale, la tensione di uscita, $ V_ {0} $ sarà uguale a zero. Perché le rispettive magnitudini e fasi di $ V_ {S1} $ e $ V_ {S2} $ sono le stesse.
Se il nucleo non è in posizione centrale, la tensione di uscita, $ V_ {0} $ avrà una certa grandezza e fase. Perché le rispettive magnitudini e fasi di $ V_ {S1} $ e $ V_ {S2} $ non sono uguali.
Pertanto, dovremmo collegare il corpo il cui spostamento deve essere misurato al nucleo centrale. Quindi, ogni volta che il corpo si muove in linea retta, la posizione centrale del nucleo varia. Per questo motivo, anche la tensione di uscita $ V_ {0} $ cambia di conseguenza.
In questo caso, possiamo trovare il file displacementmisurando la tensione di uscita, $ V_ {0} $. L'entità e la fase della tensione di uscita, $ V_ {0} $ rappresentano rispettivamente lo spostamento del corpo e la sua direzione.
Misurazione dello spostamento mediante trasduttore capacitivo
Il circuit diagram di trasduttore capacitivo, che viene utilizzato per misurare lo spostamento è mostrato nella figura sotto.
Il capacitor, che è presente nel circuito di cui sopra ha due piastre parallele. Tra cui, una piastra è fissa e l'altra piastra è mobile. A causa di ciò, anche la distanza tra queste due piastre varierà. il valore della capacità cambia al variare della distanza tra due piastre del condensatore.
Pertanto, dovremmo collegare il corpo di cui displacementdeve essere misurato sulla piastra mobile di un condensatore. Quindi, ogni volta che il corpo si muove in linea retta, la distanza tra le due piastre del condensatore varia. A causa di ciò, il valore della capacità cambia.