Построения схемы срабатывания электроконтактного датчика.

 

Цель работы: изучение принцип работы электроконтактного датчика.

Задание:

- выбрать элементов для построения схемы срабатывания электроконтактного датчика;

- разработать структурную схему срабатывания электроконтактного датчика;

- разработать принципиальную схему срабатывания электроконтактного датчика.

Содержание отчета:

· Цель работы.

· Структурная схема срабатывания электроконтактного датчика.

· Принципиальная схема срабатывания электроконтактного датчика.

·  Выводы.

 

Теоретические сведения для выполнения лабораторной

 работы

Датчик — это устройство, воспринимающее измеряемый параметр и вырабатывающее соответствующий сигнал в целях передачи его для дальнейшего использования или регистрации. Часто в технической литературе понятия датчиков (pick up) и измерительных преобразователей (sensor) между собой не разделяют и измерительные преобразователи называют просто датчиками. Хотя с функциональной точки зрения понятия измерительного преобразователя и датчика совпадают, но в конструкторской

практике под датчиком следует понимать первичный измерительный преобразователь, заключенный в корпус и снабженный устройствами для его установки и фиксации на объекте, а также кабелем для передачи сигнала и соответствующими разъемами.

Электроконтактные датчики. Электроконтактные датчики строятся на основе преобразователей, которые преобразуют механическое перемещение в замкнутое или разомкнутое состояние контактов, управляющих электрической цепью. Существует большое число конструкций электроконтактных преобразователей различного назначения. Так, достаточно широкое применение нашел двухконтактный преобразователь. В д в у х к о н т а к т н о м п р е о б р а з о в а т е л е шток с измерительным наконечником (обычно твердосплавным) прижимается создающей измерительное усилие пружиной к контролируемой поверхности измеряемой детали. Если осуществляется активный контроль, то шток преобразователя может прижиматься к той или иной промежуточной детали. Перемещающийся шток преобразователя обычно кинематически связан с поворачивающейся деталью, называемой коромыслом, на концах которого устанавливаются два контакта, предназначенные для замыкания и размыкания соответствующих электрических цепей. Положение этих контактов может регулироваться при настройке преобразователя (с помощью резьбовых настроечных головок). В начале обработки детали, когда ее размер наибольший, измерительный шток контрольного устройства находится в крайнем положении. Первая пара из заранее настроенных контактов замкнута. По мере уменьшения контролируемого размера обрабатываемой детали измерительный шток преобразователя перемещается и коромысло начинает поворачиваться. Первая пара контактов размыкается, вследствие чего формируется и подается команда на изменение режима работы, например на переход от черновой к чистовой обработке. При дальнейшем снятии припуска измерительный шток продолжает перемещаться, а коромысло поворачиваться, пока вторая пара заранее настроенных контактов не замкнется. Это значит, что заданный размер достигнут, и дальнейшая обработка прекращается. Для контроля и многодиапазонной сортировки деталей на размерные группы необходимо использовать м н о г о к о н т а к т н ы е п р е о б р а з о в а т е л и. Принципиальная схема такого преобразователя представлена на рисунке 1.1.

 

Рисунок 1.1 - Схема многоконтактного преобразователя: 1 — измеряемая деталь; 2 — направляющие; 3 — измерительный шток; 4 — нажимное устройство; 5— многоконтактная группа

 

 

 Здесь используется та же конструкция с той лишь разницей, что вместо одной пары контактов здесь устанавливается группа из 26 нескольких контактов, закрепленных на плоских пружинах. По мере перемещения измерительного штока 3 в направляющих 2 под воздействием нажимного устройства 4 последовательно замыкаются несколько пар контактов в контактной группе 5, чем обеспечивается подача сигналов по мере достижения деталью 1 того или иного размера. При построении и эксплуатации электроконтактных датчиков проблема заключается в уменьшении тока, протекающего через контакты. Эта проблема решается в электронных контактных реле.

Принципиальная схема электронного контактного реле приведена на рис. 1.2.

 

Рисунок 1.2 - Принципиальная схема электронного контактного реле: 1 и 2 — входные резисторы; 3 — обмотка электромагнитного контактного реле;

4 — транзистор

 

На этой схеме 1 и 2 — резисторы, активные сопротивления, образуют входной делитель напряжений; 3 — обмотка электромагнитного контактного реле; 4 — транзистор. На эмиттер транзистора 4 через обмотку электромагнитного контактного реле 3 подводится постоянное напряжение +Е_к, а к его коллектору подключено постоянное напряжение –Е_к. При отсутствии или малом значении напряжения на входе ток базы транзистора 4 определяется напряжением смещения, создаваемым входным делителем на основе соотношения величин сопротивлений резисторов 1 и 2. Коллекторный ток транзистора 4 в β раз β — коэффициент усиления транзистора 4 больше, чем ток его базы, но при этом не превышает тока срабатывания реле 3, При небольшом изменении входного напряжения ток базы транзистора 4 увеличится, а ток коллектора этого транзистора увеличится еще значительней и реле 3 сработает. Реализация принципиальной схемы электронного контактного реле в среде Proteus 7 приводится в рисунке 1.3.

Изменять напряжение на базе транзистора и тем самым включать и выключать электромагнитное реле можно не только подачей напряжения на базу транзистора, но и изменением соотношения величин сопротивлений во входном делителе. Если резистор 2 в рассмотренной схеме заменить фоторезистором, получится то, что принято называть «фотореле». При подаче света на фоторезистор 2 реле 3 срабатывает.

 

 

Рисунок 1.3 - Принципиальная схема подключения электронного контактного реле в среде Proteus 7.

 

Лабораторная работа № 2