Zadání:

  1. Seznamte se s technickými parametry indukčních snímačů INPOS
  2. Změřte statické charakteristiky snímačů INPOS s výst. proudovým a napěťovým.
  3. Proveďte linearizaci všech charakteristik regresní přímkou, jejich zhodnocení, porovnání, nakreslete křivku odchylek, určete citlivost a výslednou přesnost snímačů.

Popis snímačů INPOS:

Snímače INPOS převádí změnu dráhy malého přímočarého posuvu nebo úhlového natočení na stejnosměrný analogový proudový signál. Tento proud při průchodu rezistorem vytváří napěťový signál, který lze též snímat jako napěťový výstup. Snímač INPOS s přímým posuvem jádra má vstupní signál – posuv jádra – v rozmezí 0 až 8 mm . U aplikací, kde je nutno snímat posuvy v jiných mezích je nutno změnu polohy mechanicky upravit do tohoto rozsahu vhodným způsobem. Jádro je uchyceno na plíškových pružinkách, odtud označení snímače “s pružinami“. Výstupní unifikovaný signál je 0 – 5 mA (Iss), vedeme-li tento proud přes rezistor 200 W , vzniká na něm napěťový signál 0 – 10V.

Snímač INPOS v druhém provedení je snímač INPOS s vačkou. Tato vačka převádí úhlové natočení (vstupní veličinu) opět na přímočarý posuv jádra transformátoru. Sekundární cívky transformátoru jsou v diferenčním zapojení. Úhel natočení je 0 – 270°, maximálně 295°. Výstupní signál je 0 – 20 mAss, při průchodu rezistorem 500 W se získá napěťový signál v rozmezí 0 – 10V. Výrobce ZPA Nová Paka udává u obou snímačů lineární závislost s max. odchylkou 1% a nulovou hysterezi. Pro snímače INPOS se vyrábí i napájecí zdroj, který je na měřicím přípravku též instalován.

Zdroj z napětí sítě 220/50 Hz získává dvě stejnosměrná napájecí napětí +15 V a -15 V vůči nulovému vodiči, která přivádí ke snímačům. Uvnitř snímače jsou tato napětí dvojčinným střídačem měněna na střídavé napětí pravoúhlého tvaru. Tímto napětím je napájena primární cívka transformátoru indukčního snímače. Napětí na sekundární cívce je úměrné poloze pohyblivého jádra, které tvoří vazbu mezi primárem a sekundárem. Napětí ze sekundární cívky je usměrněno, zesíleno a přivedeno na výstup snímače. Na horní straně snímače jsou pájecí body, jejich propojením se volí poloha pro nulový výstupní signál a směr otáčení. Otvorem v boku vysílače je přístupný potenciometr pro seřízení nulového výstupního signálu. Principielní schéma zapojení indukčního snímače s otevřeným magnetickým obvodem v provedení INPOS je na obr.1.

Snímače INPOS jsou umístěny na jediné dřevěné vyjímatelné poličce. Posuv jádra lze odečítat na zabudovaném mikrometrickém měřítku. U snímačů INPOS je instalována bakelitová krabice obsahuje zdroj +15 V a -15 V, dále pak je na ní umístěn přepínač pro volbu výstupu proudového či napěťového (napěťový výstup se volí přepnutím do polohy “R“.

Postup měření:

  1. Zapojte měřicí přípravek se snímači INPOS.
  2. Proměřte statické charakteristiky obou snímačů INPOS. Měření proveďte v obou směrech za účelem zjištění případné hystereze. Pro nastavení každé polohy jádra odečítejte ustálený údaj měřicího přístroje.
  3. Sestrojte statické charakteristiky a vypočtěte rovnice regresních přímek. Vyjádřete se k přesnosti snímačů. Sestrojte křivky odchylek od regresních přímek.
  4. Vypočtěte maximální poměrnou hysterezi jako podíl maximální odchylky mezi vzestupnou a sestupnou hodnotou výst. signálu a maximální hodnoty výstupního signálu v proměřovaném rozsahu. Abychom dostali hysterezi v %, násobíme výsledek stem.
  5. Posuďte výslednou přesnost a citlivost měřených snímačů porovnáním s údaji výrobce.

Kontrolní otázky:

1. Co je to statická charakteristika?

2. Uveďte principielní schéma zapojení indukčního snímače INPOS.

3. Nakreslete diferenční zapojení indukčního snímače.

4. Jak vypočteme maximální poměrnou hysterezi?

 

Pracoviště 6: Analogové snímače    Diskrétní snímače    Zapojení odpor. sn. polohy