Испытание индуктивного датчика линейного положения

Лабораторная работа №3

«Испытание индуктивного датчика линейного положения»

Цель работы: 1. Определить зависимость выходного тока датчика от расстояния до объекта воздействия.

2. Исследовать зависимость хактеристика датчика от свойств объекта воздействия.

Перечень аппаратуры

Порядок выполнения работы:

1 Изучить блок импульсов датчика линейного положения

Цель экспериментов – определение характеристики различных датчиков линейного положения: оптического, индуктивного и емкостного бесконтактных выключателей, индуктивного аналогового датчика и резистивного датчика.

При испытаниях определяется характеристика датчиков: зависимость выходного сигнала от расстояния до воздействующего объекта. Исследуется зависимость характеристики датчика от свойств материала воздействующего объекта и его размера.

Блок испытания датчиков линейного положения (395)

При испытаниях датчиков линейного положения используется блок 395, позволяющий изменить и измерить положение воздействующего объекта относительно датчика (рисунокк - 1).

Рисунок - 1. Блок испытания датчиков линейного положения.

1 – датчик установленный в каретку вертикального перемещения;

2 – рукоятка вертикального перемещения;

3 – линейка вертикального перемещения. Отсчет производится по риске на корпусе датчика. Ось датчика совпадает с осью объекта воздействия (поз. 8) когда риска датчика указывает на деление 100 мм вертикальной линейки;

4 – каретка горизонтального перемещения;

5 – ручка горизонтального перемещения;

6 - линейка горизонтального перемещения. В положении 0 лицевая сторона объекта воздействия касается торца корпуса датчика.

7 – зажим;

8 – объект воздействия.

При испытании бесконтактный датчик устанавливают в каретку вертикального перемещения (1, рисунок - 1), а зажим с объектом воздействия в каретку горизонтального перемещения(7,8,4, рисунок - 1). Вращая рукоятку вертикального перемещения (2, рисунок- 1) устанавливают риску на корпусе датчика с лицевой стороны на отметку
100 мм вертикальной линейки (3, рисунок- 1). Закрепленный в зажиме объект воздействия (7 и 8, рисунок - 1) устанавливают в отверстия нижнего ряда каретки горизонтального перемещения (4, рисунок - 1). Вращением ручки горизонтального перемещения (5, рисунок - 1) добиваются, чтобы лицевая поверхность объекта воздействия касалась торца датчика. По горизонтальной линейке (6, рисунок - 1) отсчитывают смещение нуля горизонтальной шкалы. Величина смещения обычно составляет 0…3 мм. В дальнейшем, при измерении расстояния между датчиком и объектом воздействия полученное смещение вычитают из величины, измеренной по горизонтальной линейке.

Блок испытания датчиков линейного положения позволяет исследовать статическую пространственную характеристику датчика. Механизм горизонтального перемещения удаляет или приближает объект воздействия к датчику, а механизм вертикального перемещения смещает продольную ось датчика относительно оси объекта воздействия. Измеряя выходной сигнал датчика, строим его зависимость от расстояния до объекта воздействия и величины смещения продольных осей объекта и датчика.

2 Собрать электрическую схему соединения

Лабораторная установка и электрическая схема соединений

Испытываемый индуктивный датчик и закрепленный в зажиме объект воздействия устанавливаются в каретки вертикального и горизонтального перемещения блока испытания датчиков линейного положения (395) как показано на рисунок. - 1.

Ручкой вертикального перемещения риска на корпусе выключателя устанавливается на отметку 100 мм вертикальной линейки. Ручкой горизонтального перемещения указатель зажима устанавливается на 0 горизонтальной линейки.

Индуктивный датчик подключается к источнику питания +24 В блока счетчика импульсов (409). В зависимости от расстояния до объекта воздействия ток на выходе индуктивного датчика изменяется в пределах 1,25…20 мА при нагрузке не более 600 Ом. Для измерения тока к выходу датчика подключается миллиамперметр (мультиметр, блок 509.3). Схема электрическая соединений для испытания индуктивного датчика приведена на рисунок - 2

Рисунок - 2.Схема электрическая соединений при
испытании индуктивного датчика.

Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блоков счетчика импульсов А2 (409) и мультиметров А3 (509.3). Для измерения выходного тока индуктивного датчика можно использовать любой из мультиметров блока А3 (509.3). После включения питания цепь готова к работе.

3. Провести испытания датчика линейного положения согласно указанию по проведению эксперимента .

Указания по проведению эксперимента

• Убедитесь, что переключатели «Сеть» блоков, используемых в эксперименте, выключены.

• Установите индуктивный аналоговый датчик в каретку вертикального перемещения блока испытания датчиков линейного положения (рис. 2.1). Ручкой вертикального перемещения установите риску на корпусе выключателя на отметку 100 мм вертикальной линейки.

• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.

• Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

• Включите выключатель «СЕТЬ» блоков счетчика импульсов А2 и блока
  мультиметров А3. Внимание! Мультиметр MY65 (блок 509.3) неработоспособен, если он включен при нажатой кнопке «HOLD». Кнопку «HOLD» необходимо отжать.

• Определите, на какие объекты реагирует индуктивный аналоговый датчик. Поочередно подносите объекты к торцу датчика и наблюдайте за изменением выходного тока датчика.

• Установите зажим с выбранным объектом воздействия в каретку горизонтального перемещения блока испытания датчиков линейного положения (рис. 2.1). Ручкой горизонтального перемещения подведите объект воздействия к торцу датчика и по горизонтальной линейке определите смещение нуля (обычно 0…3 мм). Для определения точного расстояния между объектом воздействия и датчиком, полученную величину смещения нуля необходимо вычитать из отсчета расстояния по горизонтальной линейке.

• Ручкой горизонтального перемещения постепенно отодвигайте объект воздействия от бесконтактного выключателя и измеряйте выходной ток датчика. Рекомендуемый диапазон изменения расстояния между датчиком и объектом 0…50 мм.

• Повторите опыт при приближении объекта к датчику. Из-за гистерезиса характеристики датчика могут не совпадать.

• Повторите измерения предыдущих пунктов при смещении осей датчика и объекта воздействия. Поскольку характеристика датчика симметрична, достаточно выполнить измерения при отклонении датчика от оси объекта лишь в одну сторону.

• Результаты измерений занесите в таблицы и постройте графики полученных зависимостей.

• Повторите измерения для объектов других размеров и свойств.

4 .Оформить отчет.

Отчет должен содержать :

1 Цель работы

2 Перечень аппаратуры

3 Электрическую схему соединения

4 Таблицу и результаты измерения

5 Вывод.

Вопросы для самопроверки :

1. Перечислить функции блоков.

2 .Перечислить режимы работ датчика угловых перемещений.

3.Перечислить режимы работ индуктивного датчика.

5.Вывод.

Литература:

1.Шишмарев В. Ю. Ш657 Типовые элементы систем автоматического управления : Учебник для сред. проф. Образования / Владимир Юрьевич Шишмарев . – М.: Издательский центр «Академия » , 2004.

2.Келим Ю. М. К32 Типовые элементы систем автоматического управления. Учебное пособие для студентов учреждения среднего профессионального образования . – М.: ФОРУМ : ИНФРА – М, 2004.

3.Берекашвили . В.Ш. Б48 Электронная техника : Учеб. Пособие для студ. сред. проф. Образования / В.Ш. Берекашвили , А.К.Черепанов. - М.: Издательский центр « Академия »,2005.

4.Красногорцев.И.Л. Датчики технологических параметров . Руководство по выполнению базовых экспериментов. ДТП.002 РБЭ ( 940.1 ) / под. ред. П.Н. Сенигова. – Челябинск: ИПЦ «Учебная техника », 2008.