Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Микромагнитоэлектроника: направление технологии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122

На рис. 5.140 дана упрощенная схема датчика контроля размеров ферромагнитных изделий, использующая компенсационный принцип измерений. Датчик содержит специальную обмотку (электромагнит), создающую магнитное поле, направленное навстречу основному полю постоянного магнита. Электромагнит питается усиленньпй напряжением, снимаемьпи с выхода магниточувствительной ИС.

Магниточувствительная

интегральная схема.

Усилитель

Рис. 5.140. Компенсационный датчик контроля размеров ферромагнитных изделий


>У[агнит-сердечник

Нри определенном коэффициенте передачи усилителя результирующий поток устанавливается равньпи нулю. Это означает, что напряженности поля от постоянного магнита и электромагнита в зазоре (месте установки МЧМС) будут равны.

Нри изменении расстояния между сердечником датчика и поверхностью контролируемой детали сила тока комп обмотке электромагнита будет изменяться пропорционально этому расстоянию.

Действие датчика аналогично работе схемы на рис. 5.139, но позволяет повысить точность и расширить диапазон измерений. Стабильность такой схемы очень высока и достигает 0,05-0,5%.

Датчик линейного неремещения

Направление перемещения <->

Шток-поводок

Постоянный магнит

Основание

Магниточувствительная/ 11 микросхема

Рис. 5.141. Вариант конструкции датчика линейного перемещения.

Датчик уровня жидкости

На рис. 5.141 приведен вариант конструкции датчика линейного перемещения. Принцип действия датчика основан на изменении расстояния между полюсами длинного магнита при помощи штока-поводка, связанного с объектом контроля. В зависимости от предела измерений в качестве преобразователя магнитного поля может использоваться магнитоуправляемая интегральная схема или тонкопленочный магниторезисторный мост.

Магнитный датчик


На рис. 5.142 приведена схема простейшего датчика уровня жидкости. Действие такого датчика основано на регистрации перемещения поплавка, на конце которого закреплен постоянный магнит. В качестве регистрирующего элемента можно использовать аналоговый или цифровой датчик перемещения. В данном варианте используется магнитный датчик конечного положения типа 103 SR.

Преобразовател!,

Рж. 5.142. Схема простейшего датчика уровня жидкости

Погружаемый датчик уровня жидкости

На рис. 5.143 дан еще один вариант конструкции датчика уровня жидкости. Действие этого датчика основано на использовании поплавка постоянного погружения. Перемещение поплавка передается плунжеру, на конце которого закреплен постоянный магнит. В качестве преобразователя магнитного поля можно использовать магниточувствительную или магнитоуправляемую интегральную схему. Перемещение постоянного магнита вызьшает появление (изменение) сигнала на выходе преобразователя магнитного поля.

Рис. 5.143. Погружаемый датчик уровня жидкости

магнитного поля.

Постоянный магнит


Плунжер

Поплавок



Страница 255 Гидростатический датчик уровня жидкости


У /Л

Рис. 5.144. Принципиальная схема гидростатического датчика уровня

На рис. 5.144 приведена принципиальная схема гидростатического датчика уровня. Действие датчика основано на измерении веса столба жидкости Н, воздействующего на гибкую мембрану, встроенную в дно датчика. На мембране закрепляется постоянный магнит, перемещение которого (вместе с мембраной) фиксируется преобразователем магнитного поля. В качестве преобразователя магнитного поля Преобразователь может использоваться магниточувствительная ИС или

магнитного

поля магниторезисторный мост. Датчики уровня аналогичной

конструкции наиболее пригодны для измерения уровня вязких жидкостей

Постоянный магнит


Колокольный датчик уровня жидкости

На рис. 5.145 рассмотрен вариант конструкции колокольного датчика уровня жидкости. Действие датчика уровня основано на зависимости давления воздуха внутри колокола 1, погруженного в жидкость, от изменения ее уровня. Изменение давления воспринимается сильфоном 2. Сильфон перемещает стержень-поводок 3, на конце которого закреплен постоянный магнит. Неремещение постоянного магнита регистрируется преобразователем магнитного поля 4. В зависимости от назначения датчика в качестве ИМИ может использоваться магнитоуправляемая или магниточувствительная интегральная схема.

Рис. 5.145. Колокольный датчик уровня жидкости: 1- колокол; 2 - сильфон; 3 - стержень-поводок; 4 - постоянный магнит; 5 -преобразователь магнитного поля

Многопредельный датчик уровня жидкости

Водомерная I трубка

Г

Постоянный

Поплавок

И о

о

и





VD4


VD5

DD1...DD5 - магнитоуправляемые ИС VD1...VD5 - светодиоды.

Рис. 5.146. Принципиальная схема многопредельного датчика уровня жидкости

На рис. 5.146 приведена принципиальная схема многопредельного датчика уровня жидкости. Схема не требует особых пояснений. В трубке уровнемера размещается поплавок, в который вмонтирован миниатюрный постоянный магнит. На наружной поверхности трубки находится несколько преобразователей магнитного поля. В зависимости от конкретных условий контроля в качестве ПМП могут использоваться магнитоуправляемые или магниточувствительные интегральные схемы.

Количество пределов измерений (диапазонов) определяется количеством ПМП. Для получения дискретного сигнала на выходе датчика используются МУМ, а для получения аналогового сигнала - МЧМС.

Трубка уровнемера изготавливается из немагнитного материала. Точность поплавковых датчиков определяется постоянством характеристик его элементов. Изменение характеристик элементов, создающих противодействующее усилие (например постоянного магнита), приводит к увеличению погрешности.




Датчик уровня сыпучих материалов

На рис. 5.147 приведена схема датчика уровня сыпучих материалов. Действие датчика основано на измерении давления контролируемого материала на подвижную заслонку 1, установленную вертикально в стенке бункера или вагона.

Заслонка 1 подвешена на крестообразном пружинном шарнире 4. Нри заполнении емкости масса контролируемого материала воздействует через заслонку 1 на толкатель 3, на котором укреплен постоянный магнит 5. Неремеш;ение магнита регистрируется магнитньпй датчиком 6. Нревьппение давления сверх установленной нормы вызьшает срабатьшание датчика 6.

В качестве датчика перемеш;ения 6 можно использовать SR7P фирмы Honeywell или аналогичный.

Рис. 5.147. Датчик уровня сыпучих материалов: 1 - подвижная заслонка; 2 -мембрана; 3 - толкатель; 4 - крестообразная пружина; 5 - постоянный магнит; 6 - датчик типа перемещения типа SR7P; 7 - балансир

Датчик абсолютного давления

На рис. 5.148 приведена схема датчика абсолютного давления. Действие датчика основано на преобразовании давления, воспринимаемого сильфоном, в электрический сигнал преобразователей магнитного поля 5, 6.

Измеряемое абсолютное давление р^газа подается на внутренние

7 полости рабочего 1 и разделительного 3 сильфонов. Опорный вакуум

-I Л \ lpfcy Pjj подается во внешнюю полость рабочего сильфона.


Датчик измеряет разность давлений: Р. + Ро + Рф

(5.25)

Фиксированное давление р^ создается натяжением пружины 2, с помош;ью которой производят предварительное сжатие сильфона и изменение диапазона измерения. Нри перемеш;ении центра сильфона изгибается плоская пружина 4, на которой закреплены постоянные магниты 7. Неремеш;ение (изгиб) пружины 4 фиксируется преобразователями магнитного поля 5,6. В зависимости от диапазона измерений в качестве НМН могут использоваться магниточувствительные микросхемы или магниторезисторные мостовые датчики.

Рис. 5.148. Датчик абсолютного давления: 1 - рабочий сильфон; 2-натяжная пружина; 3-разделительный сильфон; 4 - плоская пружина; 5, 6 - преобразователи магнитного поля; 7 - постоянные магниты

Датчик разности давлений


На рис. 5.149 приведен вариант конструкции датчика разности давлений. Действие датчика основано на использовании колокольной жидкостной системы. Неремеш;ение колокола 4, подвешенного на пружине 2, под действием разности давлений передается постоянному магниту 5 и регистрируется магниточувствительной микросхемой 6. Винт 1 служит для установки нулевого положения. Изменение пределов измерений производится сменой пружины 2.

Рабочее положение датчика - горизонтальное, его используют при отсутствии вибрации и тряски. Датчик подобной конструкции может использоваться для регулирования разности давлений, расхода (с диафрагмой), напора или тяги неагрессивных газов.

Рис. 5.149. Датчик разности давлений: 1 - винт установки нулевого положения; 2 - пружина; 3 - корпус датчика; 4 - колокол; 5 -постоянный магнит; 6 - магниточувствительная микросхема.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122