変位の測定

ザ・ physical quantities変位、速度、力、温度などはすべて非電気的な量です。アクティブトランスデューサは、物理量を電気信号に変換します。一方、パッシブトランスデューサは物理量をパッシブエレメントの変動に変換します。

したがって、要件に基づいて、アクティブトランスデューサまたはパッシブトランスデューサのいずれかを選択できます。この章では、パッシブトランスデューサを使用して変位を測定する方法について説明します。ある点から別の点に直線で移動する物体の場合、それらの2点間の長さはdisplacement。

以下があります three passive transducers

抵抗膜トランスデューサ
誘導トランスデューサ
容量性トランスデューサー

ここで、これら3つのパッシブトランスデューサを使用した変位の測定について1つずつ説明します。

抵抗変換器を使用した変位の測定

ザ・ circuit diagram 変位の測定に使用される抵抗変換器の特性を下図に示します。

上記の回路は、ポテンショメータと電圧源$ V_ {S} $で構成されています。これら2つはA点とB点に関して並列に接続されていると言えます。ポテンショメータにはスライド接点があり、これは変更可能です。したがって、点Cは可変点です。上記の回路では、output voltage、$ V_ {0} $は、ポイントAとCで測定されます。

Mathematically、電圧と距離の関係は次のように表すことができます。

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

したがって、変位を測定する本体をすべり接触に接続する必要があります。したがって、体が直線的に動くときはいつでも、点Cも変化します。これにより、出力電圧$ V_ {0} $もそれに応じて変化します。

この場合、出力電圧$ V_ {0} $を測定することで変位を見つけることができます。

誘導トランスデューサを使用した変位の測定

ザ・ circuit diagram 変位の測定に使用される誘導トランスデューサの概要を下図に示します。

上記の回路にあるトランスには、1次巻線と2つの2次巻線があります。ここでは、2つの2次巻線の終点が結合されています。したがって、これらの2つの2次巻線はで接続されていると言えます。series opposition。

電圧$ V_ {P} $は、トランスの一次巻線に印加されます。各二次巻線の両端に発生する電圧を1と2とします。出力電圧$ V_ {0} $は、2つの二次巻線の開始点の両端で取得されます。

Mathematically、出力電圧、0は次のように書くことができます

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

上記の回路にあるトランスは differential transformer、$ V_ {S1} $と$ V_ {S2} $の差である出力電圧を生成するためです。

コアが中央位置にある場合、出力電圧$ V_ {0} $はゼロに等しくなります。なぜなら、$ V_ {S1} $と$ V_ {S2} $のそれぞれの大きさと位相は同じだからです。
コアが中央位置にない場合、出力電圧$ V_ {0} $はある程度の大きさと位相を持ちます。なぜなら、$ V_ {S1} $と$ V_ {S2} $のそれぞれの大きさと位相は等しくないからです。

したがって、変位を測定する物体を中心コアに接続する必要があります。そのため、体が直線的に動くと、コアの中心位置が変化します。これにより、出力電圧$ V_ {0} $もそれに応じて変化します。

この場合、私たちは見つけることができます displacement出力電圧$ V_ {0} $を測定します。出力電圧の大きさと位相$ V_ {0} $は、それぞれ物体の変位とその方向を表します。

容量性トランスデューサーを使用した変位の測定

ザ・ circuit diagram 変位を測定するために使用される容量性トランスデューサの例を下の図に示します。

ザ・ capacitor上記の回路に存在する、は2つの平行なプレートを持っています。その中で、一方のプレートは固定されており、もう一方のプレートは可動プレートです。このため、これら2つのプレート間の間隔も異なります。静電容量の値は、コンデンサの2つのプレート間の間隔が変化するにつれて変化します。

したがって、私たちはその体を接続する必要があります displacementコンデンサの可動プレートに対して測定されます。したがって、本体が直線的に移動するたびに、コンデンサの2つのプレート間の間隔が変化します。これにより、静電容量値が変化します。