Masurarea deplasarilor cu traductoare inductive

Partea I

1)Notiuni teoretice:

In aceasta lucrare se studiaza caracteristicile traductoarelor inductive diferentiale de tip PR 9314/20 si PR 9314/05si functionarea convertoarelor pentru masurarea deplasarilor.

Punctele lucrarii sunt urmatoarele:

Se studiaza caracteristica de transfer a sistemului complet de masurare a deplasarilor cu traductoare inductive diferentiale de fabricatie Philips determinandu-se eroarea de neliniaritate in domeniul de masurare nominal.

Se studiaza caracteristicile traductorului inductive diferential PR 9314/05 atat in domeniul nominal de masurare 5mm cat si dincolo de acest domeniu ,atat cat permite deplasare masutei.

Se studiaza functionarea convertorului pentru masurarea deplasarilor.

Tensiunea de iesire V_m, masurata pe priza mediana a traductorului este :

;

Deci tensiunea de iesire este direct proportionala cu deplasarea miezului magnetic, in limitele analizei de prim ordin.In realitate aceasta dependenta rezulta neliniara:

Neliniaritatea este determinata de termenul de ordinul3 si ponderea sa este mica pentru ca x/x₀< ½.

R₁,R₂ sunt rezistentele bobinelor determinate de pierderile magnetice si prin curenti Foucoutt.Prin deplasarea miezului magnetic aceste rezistente se modifica si ele dar acest efect poate fi neglijat daca se alege un miez nagnetic cu un ciclu de histerezis ingust si cu rezistivitate mare.

Schema bloc a circuitului este:

2)Tabel cu datele experimentale:

Se noteaza indicatiile voltmetrului si inductivitatile masurate la bornele L1 si L2 fata de masa pentru fiecare pozitie a surubului micrometric intr-un tabel de forma:

Panta dreptei L₁(x): %

Panta dreptei L₂(x):%

Panta dreptei (L₁-L₂)(x):%

Vizualizarea formelor de unda:

In punctul TP2:

In punctul TP4:

In punctul TP5:

In punctul TP3:

In punctul TP7:

L1=L2 la 7.156m

Raspunsuri la intrebari

1. De ce trebuie stabilizata amplitudinea de oscilatie a oscilatorului OSC?

Amplitudinea de oscilatie a oscilatorului OSC trebuie stabilizata deoarece oscilatorul furnizeaza o tensiune alternativa pentru alimentarea traductorului,iar tensiunea alternativa furnizata pentru alimentarea traductorului, V_a, trebuie sa aiba amplitudinea de oscilatie stabilizata pentru ca amplitudinea de oscilatie a tensiunii de la iesirea traductorului V_m (sa fie proportionala cu x deplasarea miezului magnetic) sa fie stabilizata.

2. Are importanta puritatea semnalului sinusoidal aplicat traductorului?

Semnalul sinusoidal aplicat traductorului trebuie sa fie pur pentru ca si semnalul de la iesirea traductorului sa fie pur, deoarece, semnalul de la iesirea traductorului este proportional cu deplasarea x a miezului magnetic.

5. Care sunt criteriile de dimensionare a elementelor din filtrul trece jos?

Criteriile de dimensionare a elementelor din FTJ sunt:

1)Frecventa de taiere a filtrului > frecventa oscilatorului pentru a inlatura armonicele superioare din spectrul oscilatorului in cazul in care semnalul nu este pur.

2)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 II-A

In aceasta parte se vor efectua masuratori cu precizie ridicata a diverselor piese aflate la masa de masura .

Se foloseste comparatorul electronic de tipul CP402 cu traductoare inductive diferentiale de deplasare de tip TL 402.

Aranjamentul experimental cuprinde stativul care este alcatuit din: coloana cu surub rectificat cu pasul de14mm, surub de blocare a masutei suport, surub de reglajal pozitiei masutei suport, surub pentru blocarea traductorului, piulita manson pentru reglarea inaltimii suportului traductorului, surub de blocare a suportului traductorului si comparatorul CP 402 cu urmatoarele elemente: instrument indicator, lampa de semnalizare pornit /oprit, comutator de pornire si de alegere a domeniului de masurare in mm, comutatorul modului de lucru.

Schema bloc a comparatorului este indicatain figura de mai jos si cuprinde:

oscilatorul cu o frecventa de aproximativ 5kHz, stabilizat in amplitudinecare genereaza doua tensiuni in antifaza +Va si -Va;

amplificator sumator de curent alternativ ASA care insumeaza iesirile traductoarelor A si B si iesirea potentiometrului P, de fixare a originii;

detectorul sensibil de faza DSF si filtrul trece jos FTJ ;

indicatorul I;

placa de masura PM.

Diferenta dintre cele doua cale este de 220mm, iar diversele valori ale pieselor masurate sunt date in tabelul de mai jos:

Raspunsuri la intrebari:

Cum se poate schimba, pe cale electrica, semnul deplasarii masurate cu traductorul B?

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

Comparatorul a fost ajustat pentru masurarea unei bare de aluminiu avand lungimea de 100mm la temperatura de 20^oC. Intre timp temperature din laborator a crescut la 25^oC. Ce diferenta va fi indicate daca lungimea barei se masoara in noile conditii?

l_AL=l₀[1+aDt]= l₀+al₀Dt

l₀=100mm

a a_AL C

Dt=25 C- 20 C=5 C

=>Dl=l_AL-l₀=a l₀Dt=12mm

4) Tinand cont de rezultatele de la punctual 3 ce concluzii se pot formula ralativ la modul in care trebuie manipulate peisele care urmeaza a fi masurate?

Rezulta ca piesele trebuie manipulate cu grija pentru ca la variarii mari de temperatura acestea se pot dilata (la cresterea temperaturii) sau se pot contracta(la scaderea temperaturii).