Диагностика строительных машин / Датчики средств диагностирования строительных машин / Глава 2.1
Потенциометрические (реостатные) датчики
Потенциометрические датчики преобразуют механические перемещения движка реостата в соответствии с характером изменения контролируемого неэлектрического параметра в изменение электрического сопротивления реостата. В зависимости от характера изменения сопротивления, различают линейные и функциональные потенциометрические датчики.
Входным параметром датчика может быть линейное перемещение (при непосредственном воздействии на движок реостата) или давление, сила (при наличии промежуточного элемента: мембраны или поршня).
Электрические схемы датчика обычно бывают двух видов: потенциометрические и мостовые. В свою очередь, мостовые схемы могут быть с уравновешенным и неуравновешенным мостом. В потенциометрических схемах реостат питается постоянным напряжением ивх, а выходное напряжение Вых пропорционально перемещению движка реостата е и напряжению вх. Схемы эти весьма просты, но имеют значительную нелинейность зависимости от е (в зависимости от сопротивления потенциометра, добавочного сопротивления и входного сопротивления измерительной схемы средства технического диагностирования). Только при большом входном сопротивлении связь между НBb„ и е становится линейной.
Мостовые схемы обычно имеют малую нелинейность характеристики, поэтому находят большое применение. Потенциометрические датчики изготовляют либо в виде обмотки из изолированного провода, намотанного на каркас, либо в виде реохорда. Материал провода: манганин, константан или фехроль (при высокоточных измерениях допускается применять сплав платины с иридием). Движок (щетка) выполняется либо из сплава платины с иридием, либо из серебра. Каркас изготовляют из текстолита, пластмассы или алюминия.
Потенциометрические датчики являются дискретными (ступенчатыми) преобразователями, так как непрерывному изменению измеряемого неэлектрического параметра соответствует ступенчатое изменение сопротивления. Это вызывает дополнительную погрешность измерения (погрешность квантования), которая уменьшается при увеличении числа витков обмотки на единицу измеряемой величины.