Mga diagram ng koneksyon ng sensor

Mga diagram ng koneksyon ng mga sensor, mas karaniwang tinatawag mga circuit ng pagsukat, ay idinisenyo upang i-convert ang halaga ng output ng sensor, at sa karamihan ng mga kaso ito ay isang pagbabago sa kanilang panloob na pagtutol, sa isang mas maginhawang halaga para sa kasunod na paggamit nito. Bilang isang tuntunin, ito ay isang electric current o pagbabago sa boltahe na maaaring direktang matukoy gamit ang isang de-koryenteng aparato sa pagsukat o, pagkatapos na palakasin, ipakain sa isang angkop na actuator o recording device.

Para sa mga layuning ito, ang mga sumusunod na switching scheme ay malawakang ginagamit:

• pare-pareho,

• simento,

• pagkakaiba,

• kabayaran.

Sequential circuit diagram ay binubuo ng isang DC o AC source, ang Rx sensor mismo, isang aparato sa pagsukat o direktang drive na mekanismo, at karaniwang isang karagdagang resistance Rd na naglilimita sa kasalukuyang sa circuit na ito (Fig. 1). Ang ganitong switching circuit ay kadalasang malawakang ginagamit lamang sa mga contact sensor kung saan Rx = 0 o Rx = ?.

kanin. 1. Serial circuit para sa pagkonekta ng mga sensor

Dahil kapag nagtatrabaho sa iba pang mga sensor sa circuit ng pagsukat na aparato, ang isang electric current na tinutukoy ng expression na I = U /(Rx + Rd) ay palaging dumadaloy, at ang isang bahagyang pagbabago sa panloob na paglaban ng sensor ay humahantong sa isang napakaliit na pagbabago sa kasalukuyang ito. Bilang resulta, ang pinakamababang seksyon ng sukat ng aparato sa pagsukat ay ginagamit, at ang katumpakan ng pagsukat ay halos nabawasan sa zero. Samakatuwid, para sa karamihan ng iba pang mga sensor, ginagamit ang mga espesyal na circuit ng pagsukat, na makabuluhang nagpapataas ng sensitivity at katumpakan ng pagsukat.

Pinaka karaniwang ginagamit circuit ng tulay paglipat, kung saan ang isa at kung minsan ay maraming mga sensor ay konektado sa isang tiyak na paraan kasama ng mga karagdagang resistors sa isang quadrangle (ang tinatawag na Winston Bridge), na may dalawang diagonal (Larawan 2). Ang isa sa mga ito, na tinatawag na a-b ​​power diagonal, ay idinisenyo upang kumonekta sa isang DC o AC na pinagmulan, at ang isa pa, c-d na diagonal sa pagsukat, ay may kasamang isang aparato sa pagsukat.

kanin. 2. Bridge circuit para sa pagkonekta ng mga sensor

Kung ang mga produkto ng mga halaga ng paglaban sa magkabilang panig ng quadrilateral (mga braso ng tulay) ay pantay Rx x R3 = R1NS R2 ang mga potensyal ng mga puntos c at d ay magiging pantay at walang kasalukuyang sa diagonal ng pagsukat. Ang estadong ito ng circuit ng tulay ay karaniwang tinatawag balanse ng tulay, ibig sabihin. balanse ang circuit ng tulay.

Kung ang paglaban ng sensor ng Rx ay nagbabago dahil sa panlabas na impluwensya, kung gayon ang balanse ay maaabala at isang kasalukuyang proporsyonal sa pagbabago sa paglaban na ito ay dadaloy sa pamamagitan ng aparatong pagsukat. Sa kasong ito, ang direksyon ng kasalukuyang ito ay nagpapahiwatig kung paano nagbago ang paglaban ng sensor (nadagdagan o nabawasan).Dito, na may naaangkop na pagpipilian ng sensitivity ng pagsukat na aparato, lahat ng ito sukat ng paggawa.

Ang circuit ng tulay na isinasaalang-alang ay tinatawag hindi balanse, habang nagaganap ang proseso ng pagsukat sa kawalan ng timbang tulay, i.e. kawalan ng timbang. Ang isang hindi balanseng circuit ng tulay ay kadalasang ginagamit sa mga kaso kung saan ang paglaban ng sensor sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na puwersa ay maaaring magbago nang napakabilis sa bawat yunit ng oras, ngunit pagkatapos ay sa halip na isang aparato sa pagsukat ay mas kapaki-pakinabang na gumamit ng isang aparato sa pag-record na magtatala ng mga ito. mga pagbabago.

Ito ay itinuturing na mas sensitibo balanseng circuit ng tulay, kung saan ang isang espesyal na panukat na rheostat R (Larawan 3), na nilagyan ng sukat at tinatawag na rheochord sa pamamaraan ng pagsukat, ay karagdagang konektado sa dalawang magkatabing braso.

kanin. 3. Balanseng circuit ng tulay

Kapag nagtatrabaho sa tulad ng isang circuit, sa bawat pagbabago sa paglaban ng sensor, ang tulay circuit ay dapat na rebalanced sa kasama slider, i.e. habang walang kasalukuyang nasa diagonal na pagsukat. Sa kasong ito, ang halaga ng sinusukat na parameter (pagbabago sa halaga ng paglaban ng sensor) ay tinutukoy ng isang espesyal na sukat na nilagyan ng tala na ito at na-calibrate sa mga yunit ng halaga na sinusukat ng sensor.

Ang mas mataas na katumpakan ng balanseng tulay ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na mas madaling matukoy ang kakulangan ng kasalukuyang sa pagsukat ng aparato kaysa sa direktang sukatin ang halaga nito, at ang pagbabalanse ng tulay sa mga ganitong kaso, bilang panuntunan, ay isinasagawa gamit ang isang espesyal na de-koryenteng motor na kinokontrol ng bridge circuit na hindi balanseng signal.

Ang mga circuit circuit para sa paglipat ng mga sensor ay itinuturing na unibersal, dahil maaari silang palakasin ng parehong direkta at alternating kasalukuyang, at higit sa lahat, maraming mga sensor ang maaaring konektado sa mga circuit na ito nang sabay-sabay, na nag-aambag sa pagtaas hindi lamang ng sensitivity, kundi pati na rin ang katumpakan ng pagsukat.

Differential circuit ang pagsasama ng mga sensor ay binuo gamit ang isang espesyal na transpormer na pinapagana ng isang alternating kasalukuyang network, ang pangalawang paikot-ikot na kung saan ay nahahati sa dalawang magkaparehong bahagi. Kaya, sa circuit na ito (Larawan 4) ang dalawang katabing circuit ay nabuo, ang bawat isa ay may sariling kasalukuyang loop I1 at I2. At ang halaga ng kasalukuyang sa aparato ng pagsukat ay tinutukoy ng pagkakaiba ng mga alon na ito, at kung ang mga resistensya ng sensor Rx at ang karagdagang risistor Rd ay pantay, walang magiging kasalukuyang sa aparato ng pagsukat.

kanin. 4. Differential sensor switching circuit

Kapag ang paglaban ng sensor ay nagbago, ang isang kasalukuyang proporsyonal sa pagbabagong ito ay dadaloy sa pamamagitan ng aparatong pagsukat, at ang yugto ng kasalukuyang ito ay depende sa likas na katangian ng pagbabago sa paglaban na ito (pagtaas o pagbaba). Ang alternating current lamang ang ginagamit upang paganahin ang differential circuit, at samakatuwid ay mas angkop na gumamit ng mga reaktibong sensor (inductive o capacitive) bilang mga sensor.

Ito ay lalong maginhawa upang gamitin ang naturang switching circuit kapag nagtatrabaho sa differential inductive o capacitive sensor. Kapag gumagamit ng naturang mga sensor, hindi lamang ang magnitude ng paggalaw, halimbawa, ng ferromagnetic core (Larawan 5), kundi pati na rin ang direksyon ng paggalaw na ito (sign nito) ay naitala, bilang isang resulta kung saan ang phase ng alternating kasalukuyang dumadaan sa aparatong pagsukat , mga pagbabago.Ito ay lalong nagpapataas ng sensitivity ng pagsukat.

kanin. 5. Diagram ng koneksyon ng isang inductive differential sensor

Dapat pansinin na upang madagdagan ang katumpakan ng pagsukat, sa ilang mga kaso iba pang mga uri ng mga katulad na circuit ng pagsukat ay ginagamit, halimbawa, balanseng kaugalian circuit… Kasama sa mga naturang circuit ang alinman sa isang paulit-ulit na chord o isang espesyal na pagsukat na autotransformer na may espesyal na sukat, at ang proseso ng pagsukat sa mga naturang circuit ay katulad ng mga sukat na may balanseng bridge circuit.

Scheme ng kabayaran ang pagsasama ng mga sensor ay itinuturing na pinakatumpak sa lahat ng tinalakay sa itaas. Ang operasyon nito ay batay sa output voltage compensation o EMF. isang sensor na katumbas nito sa mga tuntunin ng pagbaba ng boltahe sa pagsukat ng rheostat (rheochord). Tanging isang DC source ang ginagamit upang paganahin ang compensation circuit at ito ay pangunahing ginagamit sa mga DC generator sensor.

Tingnan natin ang pagpapatakbo ng circuit na ito gamit ang halimbawa ng paggamit ng thermocouple bilang sensor (Larawan 6).

kanin. 6. Compensation circuit para sa paglipat sa thermoelectric sensor

Sa ilalim ng pagkilos ng inilapat na boltahe U, ang isang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng pagsukat ng rheostat, na nagiging sanhi ng pagbaba ng boltahe U1 sa seksyon ng rheostat mula sa kaliwang output nito patungo sa motor. Sa kaso ng pagkakapantay-pantay ng boltahe na ito at mga thermocouple ng EMF — walang magiging kasalukuyang sa pamamagitan ng glucometer.

Kung ang halaga ng emf sensor ay nagbabago, kinakailangan upang makamit muli ang kawalan ng kasalukuyang ito gamit ang slider ng slider. Dito, tulad ng sa equilibrium bridge circuit, ang halaga ng sinusukat na parameter, sa aming kaso ang temperatura (emf thermocouple) ay tinutukoy ng sukat ng sliding wire, at ang paggalaw ng motor nito ay isinasagawa, kadalasan, sa tulong din ng isang espesyal na de-koryenteng motor.

Ang mataas na katumpakan ng compensation circuit ay dahil sa ang katunayan na sa panahon ng pagsukat, ang elektrikal na enerhiya na nabuo ng sensor ay hindi natupok, dahil ang kasalukuyang sa circuit ng pagsasama nito ay zero. Ang circuit na ito ay maaari ding gamitin sa mga parametric sensor, ngunit pagkatapos ay kailangan ng karagdagang DC source, na ginagamit sa power supply circuit ng parametric sensor.