Elmozdulás mérés BELEON KRISZTIÁN 2016.11.17. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 1
Mérési eljárás szerint Rezisztív Induktív Kapacitív Optikai Mágneses 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 2
Rezisztív elmozdulásmérés (potenciométeres) Lineáris potenciométerek: Szigetelő hengerre felcsévélt ellenálláshuzal vagy szigetelő lapra párologtatott vezető réteg csúszkával. Három elektromos kimenete van, a huzal két vége és a csúszka. Lineáris elmozdulás érzékelésére alkalmas. Tulajdonképpen egy változtatható feszültségosztó. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 3
Rezisztív elmozdulásmérés (potenciométeres) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 4
Rezisztív elmozdulásmérés (potenciométeres) Körpályás potenciométerek: Szigetelőre felcsévélt ellenálláshuzal vagy szigetelő lapra párologtatott vezető réteg csúszkával. Három elektromos kimenete van, a huzal két vége és a csúszka. Szögelfordulás mérésére alkalmas. Gyakran alkalmazzák visszatérítő rugóval is. Tulajdonképpen egy változtatható feszültségosztó. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 5
Rezisztív elmozdulásmérés (potenciométeres) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 6
Rezisztív elmozdulásmérés (potenciométeres) Helikális potenciométerek: Szigetelő hengerre felcsévélt ellenálláshuzalból és egy csúszkából áll. A lineáris potenciométertől abban különbözik, hogy még az minden menetet csak egy ponton érinti meg, addig ez egy csavarmenetes mechanika segítségével végigköveti az egész ellenálláshuzalt. Három elektromos kimenete van, a huzal két vége és a csúszka. Szögelfordulás mérésére alkalmas. Tulajdonképpen egy változtatható feszültségosztó. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 7
Rezisztív elmozdulásmérés (potenciométeres) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 8
Rezisztív elmozdulásmérés (nyúlásmérő bélyeg) Ide tartozhat még a nyúlásmérő bélyeg. Fólia hordozóra felvitt vezető réteg. Két elektromos kimenete van, a vezető két vége. Egy fóliával egyszerre több irányú változást is lehet mérni, ha a fólián egymástól elforgatott vezetők vannak. Nagyon kis mértékű elmozdulást érzékelnek, de általában tömegmérésre alkalmazzák. Wheatstone hídban alkalmazzák.. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 9
Rezisztív elmozdulásmérés (nyúlásmérő bélyeg) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 10
Induktív elmozdulásmérés (elmozduló vasmaggal) Transzformátor: Szolenoid tekercsek között mozgó vastest. Tekercsenként két elektromos kivezetés, de lehetnek közös pontok. Elsősorban pozíció meghatározására alkalmas. Tulajdonképpen egy változtatható áttételű transzformátor. A vasmag bizonyos elemeinek mozgatásával változik a vasmag fluxusvezető képessége, vagyis a szekunder oldalra átvitt fluxus nagysága. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 11
Induktív elmozdulásmérés (elmozduló vasmaggal) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 12
Induktív elmozdulásmérés (elmozduló vasmaggal) Egy szolenoid tekercset alkalmazva az elmozdulásmérés a következő: Vasmagos szolenoid tekercs közelében mozgó vastest. Két elektromos kivezetés. Elsősorban fordulatszám és pozíció meghatározására alkalmas. A vasmagból induló indukcióvonalak záródását megkönnyíti a közeledő és rontja a távolodó vastest. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 13
Induktív elmozdulásmérés (elmozduló vasmaggal) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 14
Induktív elmozdulásmérés (rezolverrel) Szigetelőre felcsévélt ellenálláshuzal vagy szigetelő lapra párologtatott vezető réteg csúszkával. Felépítése a szinkron motoréhoz hasonló, két álló tekercs és egy forgó. Négy elektromos kimenete van, a két álló tekercs végpontjai. Abszolút szöghelyzet adók. Tulajdonképpen egy változtatható transzformátor. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 15
Induktív elmozdulásmérés (rezolverrel) Ur=U0sinωt Us=TUrsinθ Uc=TUrcosθ 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 16
Induktív elmozdulás érzékelés (Induktív végállás érzékelővel) Ha egy fémes vezető anyagot (lemezt) egy áramjárta szolenoid egyik végéhez közelítünk, akkor a szolenoidnak megváltozik a mágneses tere. Két elektromos kimenete van, a szolenoid két vége. A szolenoid egy LC oszcillátor része. A kimeneti jel frekvenciaváltozás. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 17
Induktív elmozdulás érzékelés (Induktív végállás érzékelővel) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 18
Kapacitív elmozdulásmérés (fegyverzetek relatív elmozdulásával) Egymáshoz nagyon közel elhelyezett fegyverzetek, amelyeket egymás közé forgatnak, úgy, hogy nem érintkeznek. Két elektromos kimenete van, a két fegyverzetláncról. Abszolút szöghelyzet adók. Változtatható értékű kondenzátor. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 19
Kapacitív elmozdulásmérés (fegyverzetek relatív elmozdulásával) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 20
Kapacitív elmozdulásmérés (differenciál kondenzátorral) A két fegyverzet között egy harmadik lemezt mozgatunk. Két elektromos kimenete van, a két fegyverzetről. Változtatható értékű kondenzátor. A kimeneti jel feszültség. Alkalmazásakor a jelet minden esetben erősíteni kell. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 21
Kapacitív elmozdulásmérés (differenciál kondenzátorral) U0=U1+U2 U1=U0d+x2d U2=U0d x2d ΔU=U1 U2=U0dx 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 22
Kapacitív elmozdulásmérés (differenciál kondenzátorral) Ún. Sauty-hidas kapcsolás. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 23
Optikai elmozdulásmérés (Abszolút forgó jeladó) Fényforrásokból, fényérzékelőkből és egy kódtárcsából áll. A kódtárcsa valamilyen bináris kód szerint van marva. Több elektromos kivezetése is van, ami elsősorban a bitek számától függ. Elsősorban szöghelyzet és fordulatszám érzékelésre alkalmas. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 24
Optikai elmozdulásmérés (Inkrementális forgó jeladó) Fényforrásokból, fényérzékelőkből és egy kódtárcsából áll. A kódtárcsa valamilyen bináris kód szerint van marva. Több elektromos kivezetése is van, ami elsősorban a bitek számától függ. Elsősorban a megtett körbefordulások érzékelésére alkalmas. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 25
Optikai elmozdulásmérés (Abszolút és inkrementális forgó jeladó) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 26
Mágneses elmozdulásmérés (Hall-érzékelő) Ha félvezető lapkán I erősségű stacionárius áram halad keresztül, akkor az áram és a külső mágneses tér irányaival párhuzamos lemezfelületek között U H nagyságú feszültség lép fel. Két elektromos kimenete van, amin az U H feszültséget mérhetjük. A kimeneti jel feszültség. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 27
Mágneses elmozdulásmérés (Hall-érzékelő) UH=R H (IB/d) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 28
Mágneses elmozdulásmérés (Reed relé) Zárt üvegcsőből és az üvegcsőbe forrasztott két egymáshoz közeli rugalmas elektróda. A kapcsoló kontaktusok ferromágneses anyagot is tartalmaznak, így megfelelő irányú és intenzitású külső mágneses tér hatására összezáródnak. Két elektromos kimenete van. A kimeneten vagy szakadás vagy rövidzárlat van. 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 29
Mágneses elmozdulásmérés (Reed relé) 2016.11.17. BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 30