Deplasari inductive I+II

FACULTATEA DE ELECTRONICA TELECOMUNICATII SI TEHNOLOGIA INFORMATIEI

Deplasari inductive I+II

-PARTEA I-

Scopul lucrarii

In aceasta lucrare se studiaza caracteristicile traductoarelor inductive diferentiale de

tip PR 9314/20 si PR 9314/05 si functionarea convertoarelor pentru masurarea deplasarilor.

Schema completa a instalatiei de masura si schema bloc a montajului sunt prezentate in coninuare:

Schema completa a platformei de laborator

Schema bloc a platformei de laborator

Extremitatile bobinelor se alimenteaza in curent alternativ cu doua tensiuni armonice in antifaza , +Va si −Va, cu pulsatia ω. Tensiunea de iesire Vm, masurata la priza mediana a

traductorului, are valoarea:

Considerand

Presupunand o dependenta liniara a inductivitatii bobinelor in functie de deplasarea x a miezului magnetic si

Desi proiectarea traductorului urmareste o dependenta liniara liniara a inductivitatii bobinelor de deplasarea miezului magnetic, aceasta dependenta rezulta in realitate neliniara:

Neglijand termenii de ordin superior si inlocuind in expresia lui Vm se obtine:

Neliniaritatea este determinata in principal de termenul de ordinul 3 care insa nu influenteaza sensibilitatea, deoarece termenii corespunzatori se reduc la numitor.

In cadrul laboratorului am determinat x_ME(x), L1(x), L2(x) unde x_ME este deplasarea

masurata electric cu voltmetrul la iesirea convertorului PR 9309, L1 si L2 inductivita tile bobinelor traductorului studiat (PR 9314/05), iar x deplasarea masurata mecanic, cu surubul

micrometric. In acest scop surubul micrometric a fost deplasat din 2 in 2mm in intervalul [0 - 20 mm].

Tabelul de date experimentale:

Formele de unda observate pe osciloscop:

TP1 si TP2

TP1 si TP3

   

TP1 si TP4

TP1 si TP5

TP1 si TP7

Calculul coeficientului de neliniaritate:

si deci

=(15.5-14.66)/(14.66-15.5+14.66)*100=6.08%

Intrebari:

1) Amplitudinea de oscilatie a oscilatorului OSC trebuie stabilizata pentru ca in caz contrar Vm nu ar mai fi proportionala cu deplasarea miezului magnetic.

Din rezulta ca daca Va nu este stabilizata nici Vm nu este stabil.

2) Puritatea semnalului de la intrare afecteaza semnalul de la iesire avand in vedere ca relatia dintre ele este data de legea (proportionalitate cu deplasarea miezului magnetic).

5) Criteriile de dimensionare a elementelor din FTJ sunt:

- Frecventa de taiere a filtrului sa fie mai mare ca frecventa oscilatorului pentru a inlatura armonicele superioare din spectrul oscilatorului in cazul in care semnalul nu este pur.

- tensiunea care cade pe condensatorul C₇ sa fie egala cu tensiunea de la iesirea DSF astfel incat sa poata fi indeplinita conditia de adaptare.

-PARTEA A DOUA-

Scopul lucrarii

Cunoasterea dispozitivelor si a aranjamentului de masurare a deplasarilor cu precizie

ridicata . Transmiterea unitatii de lungime si evaluarea erorilor de masura. Se foloseste comparatorul electronic de tip CP 402 cu traductoare inductive diferentiale de deplasare de tip TL 402 impreuna cu stativul de masurare cu masuta suport ajustabila si suportul coloana reglabil.

Schema bloc a comparatorului este urmatoarea:

Montajul cuprinde:

oscilatorul O cu o frecventa de aproximativ 5 kHz, stabilizat in amplitudine care

genereaza doua tensiuni in antifaza +Va, −Va pentru excitarea traductoarelor A si B ca si a

potentiometrului de fixare a originii masurarii pe cale electrica P. Acelasi oscilator transmite

printr-o infasurare secundara tensiunea de referinta Vr la detectorul sensibil la faza DSF

- amplificatorul sumator de curent alternativ ASA care insumeaza iesirile traductoarelor A si B ca si iesirea din potentiometrul P, de fixare a originii masurarii;

detectorul sensibil la faza DSF si filtrul trece jos FTJ avind o schema similara cu

detectorul sensibil la faza si filtrul trece jos din partea I-a a lucrarii;

indicatorul I, cu zero pe centru, care permite masurarea deplasarilor relative in

doua sensuri fata de originea fixata pe cale mecanica din S2 si S4 si pe cale electrica din P;

placa de masura PM care permite vizualizarea tensiunilor: de alimentare +Va si −Va ,de iesire din traductor, de iesire din FTJ;

masa la borna 2.

Diversele valori masurate se gasesc in tabelul de mai jos:

Intrebari:

Semnul deplasarii poate fi schimbat pe cale electrica cu ajutorul potentiometrului P de fixare a originii masurarii.

l_f = l_i (1+aDt) = l_i + al_iDt unde l_i=100mm

a C si direneta de temperatura Dt=25 C- 20 C=5 C

ð     Dl=l_f-l_i= al_iDt = 12 um