Измерение смещения
В physical quantitiesтакие как смещение, скорость, сила, температура и т. д. - все это неэлектрические величины. активный преобразователь преобразует физическую величину в электрический сигнал. В то время как пассивный преобразователь преобразует физическую величину в вариацию пассивного элемента.
Итак, исходя из требований, мы можем выбрать активный преобразователь или пассивный преобразователь. В этой главе давайте обсудим, как измерить смещение с помощью пассивного преобразователя. Если тело, которое движется из одной точки в другую по прямой, то длина между этими двумя точками называетсяdisplacement.
У нас есть следующие three passive transducers
- Резистивный преобразователь
- Индуктивный преобразователь
- Емкостный преобразователь
Теперь давайте обсудим измерение смещения с помощью этих трех пассивных преобразователей один за другим.
Измерение смещения с помощью резистивного преобразователя
В circuit diagram резистивного преобразователя, который используется для измерения смещения, показан на рисунке ниже.
Вышеупомянутая схема состоит из потенциометра и источника напряжения $ V_ {S} $. Можно сказать, что эти два соединены параллельно по отношению к точкам A и B. Потенциометр имеет скользящий контакт, который можно изменять. Итак, точка C - переменная. В приведенной выше схемеoutput voltage, $ V_ {0} $ измеряется в точках A и C.
Mathematically, связь между напряжениями и расстояниями можно представить как
$$ \ frac {V_ {0}} {V_ {S}} = \ frac {AC} {AB} $$
Следовательно, мы должны соединить тело, смещение которого необходимо измерить, с скользящим контактом. Итак, всякий раз, когда тело движется по прямой, точка C также меняется. В связи с этим соответствующим образом изменяется и выходное напряжение $ V_ {0} $.
В этом случае мы можем найти смещение, измерив выходное напряжение $ V_ {0} $.
Измерение смещения с помощью индуктивного преобразователя
В circuit diagram Индуктивного преобразователя, который используется для измерения смещения, показан на рисунке ниже.
Трансформатор, представленный в приведенной выше схеме, имеет первичную обмотку и две вторичные обмотки. Здесь концы двух вторичных обмоток соединены вместе. Итак, можно сказать, что эти две вторичные обмотки соединены вseries opposition.
Напряжение $ V_ {P} $ подается на первичную обмотку трансформатора. Пусть напряжение, развиваемое на каждой вторичной обмотке, равно 1 и 2. Выходное напряжение $ V_ {0} $ берется через начальные точки двух вторичных обмоток.
Mathematically, выходное напряжение, 0 можно записать как
$$ V_ {0} = V_ {S1} -V_ {S2} $$
Трансформатор, представленный в приведенной выше схеме, называется differential transformer, поскольку он производит выходное напряжение, которое является разницей между $ V_ {S1} $ и $ V_ {S2} $.
Если сердечник находится в центральном положении, то выходное напряжение $ V_ {0} $ будет равно нулю. Потому что соответствующие величины и фазы $ V_ {S1} $ и $ V_ {S2} $ одинаковы.
Если ядро не находится в центральном положении, выходное напряжение $ V_ {0} $ будет иметь некоторую величину и фазу. Потому что соответствующие величины и фазы $ V_ {S1} $ и $ V_ {S2} $ не равны.
Следовательно, мы должны соединить тело, смещение которого необходимо измерить, с центральным ядром. Итак, когда тело движется по прямой линии, центральное положение ядра меняется. В связи с этим соответствующим образом изменяется и выходное напряжение $ V_ {0} $.
В этом случае мы можем найти displacementизмеряя выходное напряжение, $ V_ {0} $. Величина и фаза выходного напряжения, $ V_ {0} $ представляет смещение тела и его направление соответственно.
Измерение смещения с помощью емкостного преобразователя
В circuit diagram емкостного преобразователя, который используется для измерения смещения, показан на рисунке ниже.
В capacitor, который присутствует в схеме выше, имеет две параллельные пластины. При этом одна пластина является неподвижной, а другая - подвижной. Из-за этого расстояние между этими двумя пластинами также будет различаться. значение емкости изменяется при изменении расстояния между двумя пластинами конденсатора.
Следовательно, мы должны подключить тело, displacementизмеряется на подвижной пластине конденсатора. Итак, всякий раз, когда тело движется по прямой, расстояние между двумя пластинами конденсатора меняется. Из-за этого изменяется величина емкости.