Датчики тока с преобразователем Холла

В простейшем случае датчик тока представляет собой конструкцию, в которой датчик Холла устанавливается около провода, по которому течёт измеряемый ток. Чувствительность датчика тока может быть значительно увеличена путём использования концентратора магнитного потока в виде магнитопровода с прорезью, в которую помещается линейный датчик Холла. Построены они основе цепи с отрицательной обратной связью. Ток контролируемого проводника создает магнитное поле, которое концентрируется внутри кольцевого магнитопровода и воздействует на линейный датчик Холла.

Рис.19. Датчик тока с применением генератора Холла

 

Выходной сигнал этого датчика усиливается усилителем постоянного тока, нагрузкой которого является катушка отрицательной обратной связи (ООС), формирующая в магнитопроводе противоположенное по направлению магнитное поле, полностью компенсирующее исходное. Выходом датчика служит второй вывод катушки ООС. Таким образом, выходной сигнал – это ток катушки ООС, пропорциональный значению тока в контролируемом проводнике и числу витков катушки ООС.

 

 

Область применения

− электродвигатели с регулируемой скоростью вращения

− системы автомобильной диагностики

− защита от замыкания на землю

− системы защиты от перегрузки двигателей

− мониторинг токовой системы электросварочного оборудования

− защита силовых полупроводников

− системы диагностики

−

4. Датчики динамических величин

Датчики ускорения

Датчик ускорения или акселерометр— прибор, измеряющий разность между абсолютным ускорением объекта и ускорением силы тяготения.

Пьезоэлектрические акселерометры

Являются универсальным вибродатчиком, в настоящее время применяемым почти во всех областях измерения и анализа механических колебаний. Пьезоэлектрические акселерометры отличаются широкими рабочими частотным и динамическим диапазонами, линейными характеристиками в этих широких диапазонах, прочной конструкцией, надежностью и долговременной стабильностью параметров. Так как пьезоэлектрические акселерометры являются активными датчиками, генерирующими пропорциональный механическим колебаниям электрический сигнал, при их эксплуатации не нужен источник питания.

Принцип работы: пьезоэлемент практических пьезоэлектрических акселерометров сконструирован так, что при возбуждении механическими колебаниями инерционная масса воздействует на него силой, пропорциональной ускорению механических колебаний. В акселерометрах происходит давление грузика на пьезокристалл. Основной принцип тот же, что и в пьезозажигалках – под воздействием деформации пьезоэлемент вырабатывает ток. Из значения напряжения, зная параметры системы, можно найти силу, с которой грузик давит на кристалл – и, соответственно, рассчитать искомое ускорение.

Часто применяются датчики движения, основанные на конденсаторном принципе. Подвижная часть системы – классический грузик на подвесах. При наличии ускорения грузик смещается относительно неподвижной части акселерометра. Обкладка конденсатора, прикрепленная к грузику, смещается относительно обкладки на неподвижной части. Емкость меняется, при неизменном заряде меняется напряжение – это изменение можно измерить и рассчитать смещение грузика. Откуда, зная его массу и параметры подвеса, легко найти и искомое ускорение.

Акселерометры микроэлектромеханических MEMS систем делятся на два типа:

• сенсоры – измерительные устройства, которые переводят те или иные физические воздействия в электрический сигнал;

• актуаторы (исполнительные устройства) – системы, которые занимаются обратной задачей, то есть переводом сигналов в те или иные действия.

 

Датчик движения Epson XV-8000