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Misurazione Sensori di sistema e Trasduttori

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ARGOMENTO 2 Sensori di misurazione e Trasduttori

Manufacturing Measurement System Measurement system è principalmente sviluppato per raccogliere le informazioni sullo stato del sistema. Ci sono vari blocchi di costruzione di un sistema automatizzato. Il sistema di misurazione raccoglie le informazioni dal suolo, dall'applicazione e invia tali informazioni al microprocessore, il microprocessore elabora tali informazioni e dà la decisione di controllare il processo. Le informazioni devono essere raccolte dal suolo e dall'ambiente della lavorazione. In definitiva, dobbiamo raccogliere le informazioni e dobbiamo alimentare queste informazioni ai microprocessori. La raccolta delle informazioni, alimentando le informazioni al microprocessore sono le funzioni di base del sistema di misurazione. In base a queste informazioni in sé, l'operazione di controllo sarebbe stata effettuata. L'accuratezza dell'informazione e l'alimentazione efficiente del sistema di microprocessore, sono i due ai requisiti più importanti del sistema di misurazione efficiente. Il sistema di misurazione ha vari sensori di elementi, trasduttori e dispositivi di elaborazione del segnale. Qual è il significato di un sensore? La definizione di un sensore è un elemento fisico che produce un segnale relativo alla quantità misurata. Il sensore è un elemento fisico che percepisce la misurazione, e genera un segnale, e produce un segnale. Questo si chiama sensore. Quali possono essere le variabili fisiche? Una temperatura può essere chiamata variabile fisica o spostamento o potremmo anche chiamare il rumore o le vibrazioni. Queste sono le variabili di input, o le variabili fisiche che devono essere misurate. Il sensore è un elemento fisico che percepisce queste variabili, e genera determinati segnali. Questi segnali possono essere cambiamenti di resistenza, cambiamento di induttanza o cambiamento di capacitanza. Ma cambiare resistenza o induttanza e capacitanza potrebbe non essere utile per l'applicazione a microprocessore. Il microprocessore capisce la lingua di 0 e 1 e questi 0 e 1 non sono altro, ma le tensioni. Bisogna avere un segnale in termini di variazione della tensione o di una sequenza di impulsi e questi impulsi non sono altro che cambiare tensione. Quando un sensore produce il cambio di tensione o di modifica in corrente che può essere compreso dal microprocessore, allora quel sistema viene chiamato trasduttore. Trasduttore per definizione è un dispositivo che converte una forma di energia nell'altra forma di energia. Ancora, la variabile fisica è la temperatura, ma sta generando il segnale in delta V e delta I. Dunque, il delta V è tensione e delta I è la corrente. Per avere un trasduttore, dobbiamo allegare o integrare i sensori più i dispositivi di elaborazione del segnale. Così, tutti i sensori sono trasduttori, ma tutti i trasduttori non sono sensori. Un semplice esempio è un filo di lega costantano, una lega metallica e ha due elementi; rame e nichel. La proporzione è di 55 percentuale di rame e 45 di nichel. Questa lega può essere chiamata sensore mentre sta generando un segnale quando c'è un cambiamento nella variabile fisica. Consideriamo il cambiamento della variabile fisica da misurare è lo spostamento meccanico.
Domanda di valutazione#1.Match i seguenti termini con le relative descrizioni appropriate. Scegli la risposta corretta dall'elenco a discesa.
Risposta corretta: Sensor: Device che misura l'input fisico dalle sue condizioni e lo converte in dati che possono essere letti da un umano / macchina. Trasduttore: dispositivo elettronico che converte l'energia da una forma all'altra.

Potentiometer Sensor Potentiometer sensore ha un elemento di resistenza e un contatto scorrevole. Questi sono disponibili in formato lineare o rotativo. Come cambia la lunghezza del contatto scorrevole, la resistenza del sistema cambia e che la resistenza sta producendo ulteriore tensione di uscita. La lunghezza del contatto scorrevole sta influenzando la resistenza del sistema e sta influenzando la differenza di potenziale attraverso le connessioni. Se il contatto scorrevole è collegato con l'elemento fisico di cui si deve misurare lo spostamento, lo spostamento può essere facilmente calcolato calibrando la variazione di potenziale differenza all'interno del circuito. Un tipico potenziometro lineare ha un filo lungo e uno slider. Un tale potenziometro lineare a filo lungo è difficile da mantecare e tedioso, e non possiamo usare questi come un sensore. A tale scopo vengono utilizzati come sensori le modalità rotative o il tipo rotativo di potenziometri. Questi sensori rotanti hanno la traccia della ferita da filo o un film di plastica conduttiva. Questo tracciato della ferita da filo ha il numero di giri sopra il nucleo del sensore. E, dato che il wiper o il dispositivo di scorrimento viene contattato con i giri, stiamo misurando la resistenza in base al contatto dello slider con un numero tipico o un numero specificato di giri sulla traccia della ferita circolare. La resistenza che possiamo ottenere, quando il wiper si collega o si contatta su un filo. Oggigiorno si usa anche un film di plastica conduttiva. Questo film non è altro, ma una resina di plastica che è incorporata con polvere di carbonio. Invece di avere un numero di bobine di ribalta, la polvere di carbonio è incorporata con resina di plastica e il wiper si muove sulla resina di plastica. La polvere di carbonio lo sta conducendo così, ovunque il wiper si connette, stiamo ottenendo la resistenza di conseguenza. Sullo schermo viene mostrata un'applicazione tipica del sensore di potenziometro. Qui è necessario misurare lo spostamento lineare utilizzando un sensore di potenza di tipo rotante. A tal fine, stiamo ottenendo una stringa o un cavo, stiamo avvolgendo questa stringa o il cavo sopra un tamburo filettato. Questo fusto è montato su un pozzo e sul pozzo, stiamo avendo una sorgente di rotolo. Alla fine di questo pozzo, stiamo avendo il sensore potenziometro. Il sensore potenziometro ha una striscia resistente e una disposizione di wiper. Ci sono tre terminali; due terminali della striscia resistente sono attaccati a due estremità del filo. Questo è l'elemento di tiratura o l'elemento di contatto di questo sensore. Questo elemento è a contatto con l'applicazione di cui abbiamo bisogno per misurare lo spostamento. Consideriamo che ci sia una piscina in questo elemento di condotta. Mentre ci si sta tirando il momento, il tamburo sta ruotando in senso orario e man mano che il tamburo ruota in senso orario, il wiper ruota anche in senso orario. Mentre il wiper ruotava lungo la direzione in senso orario, c'è un cambio di lunghezza di contatto con la striscia resistiva. La distanza lineare è la funzione della variazione della lunghezza di contatto del sensore di potenziometro, e ulteriormente è funzione della resistenza. Quindi, questo delta R sarà ulteriormente utilizzato per generare i segnali appropriati che sono un delta V o il delta I segnali attuali utilizzando un dispositivo bridge Wheatstone. I segnali Delta R non possono essere utilizzati dal microprocessore per elaborare le informazioni. Dobbiamo convertire questi segnali da una forma di energia che sia resistenza alla tensione e poi, i sensori di potenziometro verranno convertiti in un trasduttore. La correlazione verrà mostrata con un circuito molto semplice. C'è un elemento di resistenza, il contatto scorrevole. Questo elemento di resistenza ha due estremità A e B. A ha resistenza RA, e il nodo B ha una RB di resistenza. Stiamo applicando una tensione di alimentazione VS attraverso questi due terminali, due termina A e B. La tensione ai contatti scorrevoli è VO. Ora, cerchiamo di scoprire la correlazione. Va=IRa (1) ma I=Vs/ (Ra + Rb) (2) Equazione sostituiva 2 nell'equazione 1, otteniamo Va=VsRa/ (Ra + Rb). La tensione al punto A è funzione della tensione di alimentazione, ovvero la tensione di alimentazione costante che stiamo applicando, la resistenza al nodo A e la resistenza al nodo B. La resistenza R è direttamente proporzionale alla lunghezza del contatto ed è inversamente proporzionale alla zona della sezione trasversale del filo. Così, R=ρL/A dove ρ non è nulla, ma la costante di proporzionalità e si chiama resistività elettrica. Così, la resistenza è direttamente proporzionale alla lunghezza e inversamente proporzionale alla zona. Utilizziamo questa correlazione e modificiamo l'equazione di Va. Così, Va=VsLa/ (La + Lb) Così, dal punto A, se la lunghezza del contatto scorrevole è varia, allora c'è un cambiamento di potenziale differenza, che non è altro, ma il potenziometro. Quali sono le varie applicazioni del potenziometro? I potenziometri sono utilizzati nella valvola a farfalla. Le valvole di throttle sono utilizzate per controllare il flusso del gas o il fluido all'interno della camera di combustione. Per monitorare l'operazione o per monitorare lo spostamento dell'elemento della valvola a farfalla, questi vengono azionati manualmente o azionati automaticamente. Quando l'operazione manuale sta effettuando o quando le operazioni automatiche stanno effettuando, deve essere monitorata se la quantità di spostamento specificata o desiderata ci sia o meno. Il prossimo è la regolazione della tensione. Si tratta di un'applicazione molto comune. Abbiamo anche un sacco di elettrodomestici a casa. Per controllare la velocità della ventola del soffitto stiamo usando un pomello; stiamo usando un dispositivo e quel dispositivo sta avendo i sensori potenziometro. Stiamo solo ruotando il pomello e di conseguenza c'è un cambio di velocità. Poi, anche per l'accelerazione. Questo è il pedale e quando applichiamo pressione o una forza su questo pedale, questo pedale si sta allontanando. Dobbiamo monitorare costantemente lo spostamento del pedale, perché questo spostamento del pedale sta accelerando l'automobile, oppure sta accelerando un certo processo. Se è oltre il limite, allora dobbiamo dare certo allarme o controllare l'accelerazione. A tal fine è necessario il movimento di controllo di questo pedale. In precedenza è stato utilizzato con i cavi. Il successivo tipo di applicazione è la sospensione elettronica. In questa applicazione, la leva che si attacca all'asse dell'automobile, lo spostamento di quella leva sarà percepito utilizzando il sensore potenziometro. Mentre la leva si muove, quel movimento può essere percepito dal microprocessore. La leva si muove a causa della disinvoltura sulla strada, in quanto sta ottenendo delle botti o le vibrazioni dalla strada disomogenea attraverso l'asse, che sarà percepito da questa leva e il microprocessore sta prendendo determinate decisioni o sta dando allarme al motociclista sia per controllare la velocità dell'automobile o se stesso prenderà le decisioni per controllarlo.
Domanda di valutazione#2. Quale delle seguenti sono le caratteristiche di un Sensore di Potenziometro? Scegli tre risposte. Risposte corrette: Displacement si misura in base alla differenza di potenziale, La resina di plastica è incorporata con polvere di carbonio, e ha un elemento di resistenza con contatto scorrevole. Risposta errata: può eseguire la misurazione della temperatura, e funziona come controllore di energia

Ceppo Misuratore Elemento Il prossimo importante sensore di spostamento è il sensore elemento a scartamento; funziona sul principio del cambiamento di resistenza quando stiamo dando tensione o compressione ad un elemento meccanico. Possiamo vedere una semplice disposizione di un elemento a scartamento. Ha un foglio che ha due terminali e stiamo misurando la resistenza attraverso questi due terminali. Questo foglio è attaccato all'elemento meccanico di cui si deve misurare il ceppo. Quando c'è tensione nella fola, poi la resistenza di quel foglio o la resistenza di quell' elemento meccanico aumenteranno; e quando c'è una compressione, poi la resistenza diminuirà. Funziona in base al principio della resistenza elettrica e sta particolarmente misurando il ceppo meccanico all'interno delle parti di lavoro o delle parti del corpo del sistema automatizzato. I sensori a scartamento di ceppo sono disponibili sia in filo metallico che in lamelle di lamiera di metallo; i misuratori di tensione sono composti anche da materiale semiconduttore. Il vantaggio di materiale semiconduttore è che ha un fattore di misura elevato. La resistenza è direttamente proporzionale al ceppo. Nell'elemento a scartamento di ceppo, il rapporto di variazione della resistenza dell'elemento meccanico alla sua resistenza originaria è direttamente proporzionale al ceppo che si sviluppa nell'elemento meccanico. Il cambio di resistenza dovuto al ceppo della resistenza originale è direttamente proporzionale al ceppo, e la costante di proporzionalità è chiamata fattore misuratore. In generale il fattore misuratore è di circa 2 a 4 e si decide effettuando gli esperimenti reali in laboratorio, questo viene chiamato processo di calibrazione. Nel processo di calibrazione, calcoliamo il fattore di gauge per lo spostamento noto e il ceppo noto all'interno dell'elemento meccanico. Per un ceppo noto, stiamo calcolando il delta R che è cambiamento di resistenza all'interno del rotolo o della fola e di conseguenza stiamo calcolando il G. In generale un fattore di misura da 2 a 4 è notato per la varietà di elementi meccanici. Il materiale più comune che viene utilizzato come materiale a scartamento di ceppo è in lega costantano; ha rame e nichel nella proporzione di 55 di rame e 45 di nichel. Altre due foto ci sono sullo schermo; nella prima foto possiamo vedere una fola sottile e sul foglio sottile, un filo è ferita, che è attaccata. Nella seconda foto ci troviamo di fronte ad un foglio di metallo. L'elemento a scartamento di ceppo sta fornendo l'output passivo. L'output passivo come sta producendo il cambio di resistenza; ma per l'elaborazione del microprocessore abbiamo bisogno dell'elemento attivo, del cambio di tensione in tensione; un impulso di tensione che è il segnale digitale utile per il microprocessore. A tal fine la variazione di resistenza deve essere convertita in variazioni di tensione. Per effettuare queste operazioni viene utilizzato il ponte di resistenza di Wheatstone; una disposizione tipica del ponte resistente Wheatstone è mostrata sullo schermo. In questa disposizione utilizziamo quattro resistori R1, R2, R3 e Rx. La tensione di alimentazione viene applicata su un ponte di queste quattro resistenze e si misura una tensione di uscita attraverso le due connessioni A e B. I valori di queste quattro resistenze sono scelti in modo tale che, il V0 che è tensione di uscita dovrebbe essere di 0. Quando la tensione di uscita è di 0, allora il ponte è in condizioni di equilibrio. Per avere una tensione di uscita è uguale a 0 volt; se si cerca di ottenere la correlazione tra questo valore resistore, otteniamo R2/R1 = Rx/R3. Per ottenere 0 di tensione scegliamo R2, R1, R3 e Rx. Ora nell'applicazione del ponte di resistenza Wheatstone, stiamo allegando questo Rx ai nostri lead gauge. Alleiamo il nostro misuratore di tensione alla Rx. Qualunque sia l'output che sta uscendo dal misuratore di tensione è il valore Rx. Per nessuna condizione di carico, il misuratore di ceppo sta fornendo una certa resistenza che è Rx. Per Rx, scegliamo il valore di R1, R2, R3 tale che questa equazione soddisfi. Ma quando questo ceppo di tensione è in azione, quando c'è tensione nel misuratore di tensione; quindi la resistenza di Rx aumenta, c'è cambiamento di valore Rx a causa del movimento meccanico che si sta verificando. Così, come Rx sta aumentando o sta cambiando; stiamo ottenendo una certa produzione al Vo. L'output a Vo non sarà di 0 volt, sarebbe un output non zero in questo. Per renderla 0 dobbiamo cambiare la resistenza di una delle altre resistenze che sono R1, R 2 o R3. Dobbiamo cambiare resistenza di R1 o R2 o R3. Possiamo scegliere qualsiasi resistore qui. Consideriamo se abbiamo scelto; quanto dovrebbe essere il cambiamento di R1, in modo da poter raggiungere la nostra condizione che, la V uscita è di 0 volt. Questo significa che dobbiamo effettuare il cambio di resistenza, può essere più o meno; dobbiamo aggiungere una resistenza di plus o meno delta R in R1, in modo da ottenere questa condizione. Il cambio di resistenza in R1 resisto è l'indicatore del ceppo. La variazione di resistenza a R1 per ottenere tensione di uscita pari a 0 indica il valore del ceppo all'interno del misuratore di tensione. In laboratorio per il valore noto dei valori di tensione possiamo facilmente ottenere il delta R1 e in questo modo possiamo calibrare i misuratori di tensione. Quando si attacca il ponte resistente Wheatstone, un semplice sensore di elemento di gage sarà convertito in un trasduttore. I misuratori di tensione sono efficaci quando vi è una forza longitudinale lungo la lunghezza quando il ceppo si sta verificando; poi i misuratori di tensione funzionano per l'applicazione laterale del ceppo e sono inefficaci. I misuratori di tensione sono utili per la misurazione dello spostamento da 1 a 30 mm. Tuttavia, hanno un errore di nonlinearità di 1 percentuale ed è sostanzialmente dovuto alla temperatura; perché quando la temperatura è elevata e le condizioni sono dure, allora la temperatura influenzerà le proprietà materiali della lamina metallica o del metallo e che può portare ad errori nella misurazione dei ceppi. Questi tipi di strisce sono attaccati a cantilevers, tubi, elementi a forma di U e di conseguenza i ceppi sono misurati. Se supponiamo di applicare un carico ripetitivo al fascio di cantilever qui, il carico viene applicato a intermittenza; poi i misuratori di tensione che vengono incollati sulla superficie superiore stanno vivendo tensione a causa della tensione nella fibra della superficie superiore. Mentre le fibre che ci sono sulla superficie inferiore del cantilever stanno sperimentando la compressione. Il valore di resistenza dei misuratori di tensione superiore aumenta e i valori di resistenza dei misuratori di fondo diminuiscono.
Domanda Di Valutazione#3.Vero / False: "Il Sensore di spostamento del ceppo è utilizzato nella manifattura per ottenere dati sull'analisi dello stress sperimentale, la diagnosi sulle operazioni delle macchine e anche per l'analisi dei guasti". Risposta corretta: Vero

Sensore Elemento Capacitivo Il prossimo sensore è sensore di elementi capacitivi; il suo vantaggio è che si tratta di un tipo di sensore non di contatto e utilizzato per monitorare lo spostamento. Quando due piastre cariche si trovano nelle vicinanze o quando due piastre cariche sono più vicine tra loro; poi la capacitanza sviluppata tra queste due piastre di carica è direttamente proporzionale alla loro zona di sovrapposizione, ed è inversamente proporzionale alla distanza tra queste due lastre. La costante di proporzionalita ' sono chiamate come la relativa permittività della dielettrica tra le placche e la permittività dello spazio libero. La permittività sostanzialmente si riferisce alla capacità dei materiali di trasmettere un campo elettrico. Stiamo avendo due piastre di carica e c'è un materiale o un mezzo tra queste due piastre di carica. La capacità di questo mezzo di permettere un campo elettrico non è altro che la permittività. Qui stiamo considerando che la r r è la relativa permittività del mezzo dielettrico tra le piastre ed è considerata come 1 per il vuoto; mentre quella di chi è la permittività dello spazio libero. Questi principi utili possono essere utilizzati per la misurazione dello spostamento nel nostro dominio che è l'automazione manifatturiera. Sullo schermo possiamo vedere la configurazione, c'è una piastra superiore e c'è una piastra di fondo e queste due lastre sono separate da una distanza d. C'è sovrapposizione di A tra queste due lastre. Quando questa separazione è aumentata di Δx cioè d + Δx, poi la capacitanza sta cambiando. Così otteniamo c-Δc. Se stiamo aumentando la zona di sovrapposizione o diminuendo la zona di sovrapposizione che sta influenzando anche la capacitanza. La zona in questo caso è ridotta. L'area è ridotta di un importo ΔA, quindi A - Δ A ridurrà anche la capacitanza. Consideriamo che una di queste piastre è attaccata all'elemento meccanico nel nostro dominio; poi cambiando la separazione o la zona di sovrapposizione, possiamo facilmente misurare il cambio di capacitanza. Il cambio di capacitanza è l'output passivo; dobbiamo convertire il cambio in capacitanza nella variazione del valore di tensione. Il terzo caso in elemento capacitivo può essere il momento del mezzo dielettrico stesso. Mentre stiamo spostando il mezzo dielettrico, stiamo ottenendo il cambiamento di valore capacitativo. La capacitanza è funzione di distanza di separazione, area di sovrapposizione e movimento di mezzo dielettrico. Questo cambio di capacitanza è ulteriormente utilizzato per ottenere lo spostamento. Prendiamo tre piatti; targa numero 1, targa numero 2 e targa numero 3. Ora la seconda piastra è attaccata all'elemento di cui abbiamo bisogno per misurare lo spostamento. In questa figura b, possiamo vedere la piastra di mezzo si è spostata in una direzione verso l'alto che si avvicina alla piastra superiore. Quando lo spostiamo verso la direzione verso l'alto, c'è aumento della distanza di separazione tra targa numero 2 e targa numero 3 e c'è diminuzione della distanza di separazione tra piastra 1 e piastra 2. Come il principio del sensore elemento capacitivo sta suggerendo quando la distanza di separazione è in diminuzione; c'è un aumento della capacitanza tra piastra 1 e piastra 2 e c'è diminuzione della capacitanza tra la piastra 2 e la piastra 3 o qualcuno userà il movimento della piastra numero 2 in modo laterale. Quando la piastra si muove in modo laterale, l'area di sovrapposizione viene modificata. In questo caso l'area completa della piastra 2 viene sovrastata dalla piastra 1 e dalla piastra 3; tuttavia vi è solo la metà dell'area che viene sovrapposto alla piastra 1 e alla piastra 3. Così, naturalmente vi è una diminuzione della capacitanza. La diminuzione della capacitanza può essere direttamente calibrata allo spostamento. I sensori di elementi capacitivi sono ampiamente utilizzati come sensori di prossimità. In questo caso, stiamo utilizzando una semplice disposizione. Viene mostrata una tipica costruzione industriale di questi sensori capacitivi. Questa è l'area sensing che è piccola; tuttavia l'area sensing è sorvegliata dall'area di guardia, e la costruzione della guardia e la costruzione sensing sono racchiuse in un corpo. Gli interruttori di prossimità capacitivi stanno funzionando con l'obiettivo, solo condizione è che l'obiettivo debba essere delimitato. Quando questi sensori capacitivi si avvicinano all'obiettivo, produce i segnali. Una carica viene applicata al cavo coassiale e quando si avvicinano ad un target; poi c'è un cambio di capacitanza che sarà utile per generare il segnale. Quali sono le applicazioni del sensore elemento capacitivo? Sono utilizzati per monitorare il mangime in tramogge. Le tramogge non sono altro, ma un dispositivo di movimentazione materiale attraverso il quale vengono alimentate le commodities all'interno del sistema automatizzato. Consideriamo una moldatura di iniezione; la tramoggia non è altro, ma un fiato conico che viene montato sulla macchina per la molatura a iniezione, attraverso la quale stiamo alimentando i granuli dei polimeri all'interno della zona di stampo. Le macchine utensili o le macchinette che vengono utilizzate nell'automazione, devono essere costantemente lubrificate. A tal fine il grasso viene utilizzato e per monitorare il livello di grasso viene utilizzato il sensore elemento capacitivo. Poi anche il livello liquido può essere monitorato utilizzando sensore di elemento capacitivo.
Domanda di valutazione#4. Quale di seguito IS la descrizione corretta per il "Capacitivo Elemento Sensor"? Scegli una risposta. Risposta corretta: Sensore di spostamento. Risposta errata: Sensore di prossimità e Trasduttore di energia

Trasduttori di spostamento utilizzati in Automated Systems Il prossimo trasduttore importante e utile che viene utilizzato nell'automazione è il trasformatore differenziale variabile lineare ed è ampiamente noto come LVDTQuesto tipo di sensori sono utilizzati per misurare lo spostamento tra più o meno 2 mm secondi per dire circa 400 millimetri; questi sensori hanno un errore di non - linearità di 0,25 percentuale. Il principio di funzionamento è molto semplice. In trasformatore differenziale variabile lineare si utilizzano tre bobine; la prima bobina è la bobina primaria; poi una serie di bobine secondarie, il coil secondario numero 1 e il coil secondario numero 2. Queste tre bobine hanno uguale numero di giri; si applica una tensione di corrente alternata costante alla bobina primaria. E il coil secondario numero 1 e secondo coil numero 2 sono attaccati o collegati in modo tale che la loro differenza di tensione di uscita sia pari a zero. C'è una modifica di fase nella connessione del coil secondario numero 1 e del coil secondario numero 2. All'interno di questi rotoli viene spostata una canna ferrosa. Quando questa canna ferrosa ha uguale sovrapposizione con il coil secondario numero 1 e il coil secondario numero 2, si ottiene la tensione di uscita di 0. Quando l'ingresso costante di tensione AC viene applicato alla bobina primaria, genera un campo magnetico alternato; quel campo magnetico alternato genererà la forza motrice di elettro nella bobina secondaria numero 1 e la bobina secondaria numero 2 attraverso la canna ferrosa. Quando la sovrapposizione di rullo di ferro uno in coil secondario numero 1 e la bobina secondaria numero 2 è uguale; allora la tensione di uscita è ottenuta come 0. Perché è il 0? Perché la bobina secondaria 1 e quella secondaria 2 sono collegate in direzione opposta. Le loro magnitudini sono uguali, ma i segni sono diversi di contrario. Ora, come si misura lo spostamento utilizzando sensori LVDT? La canna ferrosa che sta generando l'emf risultante attraverso i lead o le connessioni di bobina secondaria 1 e di bobina secondaria 2; che la canna ferrosa è attaccata all'elemento meccanico di cui vogliamo misurare lo spostamento. Mentre la canna si muove in una direzione verso il basso; poi si riduce la sovrapposizione di rullo di ferro uno nella bobina secondaria 1, mentre la sovrapposizione nella bobina secondaria numero 2 è la stessa costante. Mentre si riduce la sovrapposizione in rotolo, si ridurrà anche l'emf generato in coil numero 1. In questo modo si ottiene una tensione non zero all'uscita. Questa tensione non zero all'uscita è la funzione dello spostamento. LVDT è di nuovo calibrato nei laboratori; per lo spostamento conosciuto possiamo ottenere la generazione delle tensioni in questi rotoli. Una tipica costruzione di LVDT che viene utilizzata nel settore è mostrata nella figura successiva; possiamo vedere una serie di bobine secondarie e una bobina primaria, e il core è attaccato a un pozzo. Il pozzo sta avendo una punta; il condotto è caricato di primavera in modo da poter misurare lo spostamento. E dopo aver misurato lo spostamento della punta, riacquisterà la sua posizione originale. Così, per andare alla sua posizione originale, si utilizzano le molle. L'output verrà preso attraverso i cavi e ulteriormente l'output verrà elaborato, segnale condizionato e poi verrà inviato al microprocessore. La punta è a contatto con gli elementi meccanici; consideriamo di avere un piatto collegato ad alcuni elementi meccanici. E siccome c'è un momento di questo elemento meccanico, questo piatto spingerà la punta e di conseguenza stiamo ricevendo segnali nei cavi. La posizione assoluta può essere misurata utilizzando i sensori LVDT. Questi sensori hanno una buona ripetibilità e riproducibilità e sono altamente affidabili. La costruzione non ha contatti. Quali sono le varie applicazioni del sensore LCDT? Possiamo vedere un mulino, il mulino ha due rulli e questo mulino è utilizzato per ridurre lo spessore di un foglio di metallo. Qui c'è una disposizione per regolare la spaziatura tra questi due rulli. Per regolare la spaziatura tra questi due rulli, dobbiamo spostare meccanicamente il rullo superiore rispetto al secondo rullo che si trova al lato verso il basso. Quando ci muoviamo meccanicamente, dobbiamo monitorare se il movimento è adeguato, se il movimento è desiderato. Per monitorare questo movimento vengono utilizzati sensori LVDT. Se vi è più movimento o movimento eccessivo del rullo superiore, la qualità del prodotto ne risente. Per limitare quel movimento extra a causa dell'inerzia di questi rulli, vengono utilizzati i sensori LVDT. Il prossimo esempio è una macchina per la molatura a iniezione, questa viene utilizzata per fabbricare componenti in plastica. Nella macchina di stampaggio a iniezione abbiamo dei moli che stanno avendo due parti;, quindi dovremmo avere una precisa apertura e chiusura dei moli. A tal fine, dobbiamo controllare il suo funzionamento; anche l'inerzia dei moli e i pesi sono molto alti. Per avere i movimenti di controllo, vengono utilizzati i sensori LVDT. Nel processo di saldatura ad attrito occorre controllare la distanza tra le due lamiere metalliche che devono essere saldate. Il momento preciso della piastra rispetto all'altra piastra è monitorato utilizzando sensori LVDT. Nei trasformatori differenziali variabili, la lente è piuttosto lunga. E in molti casi, che i trasformatori differenziali variabili a lunga lunghezza non sono così convenienti. C'è un'altra variazione di trasformatore differenziale lineare variabile e che viene utilizzato per misurare la velocità angolare. Invece di avere la variazione lineare, si usa la variazione rotante, i core ruotano invece di muoversi in modo lineare. Sullo schermo viene mostrata una disposizione di RVDT che è il trasformatore differenziale variabile rotante; la costruzione è molto interessante, dispone di materiale magnetico a forma di cardioide a forma di cardioide. Stiamo avendo una bobina primaria e un set di bobina secondaria che è il coil secondario numero 1 e la bobina secondaria numero 2. Il principio di funzionamento è molto simile al LVDTs. Mentre ruottiamo il nocciolo, potremmo ottenere la differenza nella sovrapposizione del core con il coil secondario numero 1 e la bobina secondaria numero 2. A causa della differenza di sovrapposizione, c'è tensione non zero all'uscita e quella tensione nonzero è nulla, ma l'indicazione di un movimento angolare del pozzo o del pin a cui è attaccata. Questa è la posizione ideale o la posizione normale. La porzione 1 e porzione 2 ha la sovrapposizione uguale con la bobina secondaria 1 e la bobina secondaria 2. Poiché il core magnetico a forma di cardioide è in rotazione, poi c'è più sovrapposizione per la bobina secondaria 2 rispetto alla bobina secondaria 1. Una costruzione tipica è mostrata nel secondo diagramma; questi sensori stanno avendo un errore di linearità di circa più o meno 0,5 percentuale. Ora, analizziamo vari sensori e trasduttori che vengono utilizzati nell'automazione manifatturiera. Il primo tipo di sensori sono i sensori di spostamento, posizione e prossimità. I sistemi automatizzati hanno vari meccanismi, e questi meccanismi hanno vari elementi linkati. Durante il processo di funzionamento, questi collegamenti e gli elementi visualizzabili, vi è un movimento e un movimento di questi elementi o collegamenti. Dobbiamo monitorare lo spostamento di questi collegamenti o gli elementi. Secondo è la posizione. I sistemi automatizzati si spostano all'interno di un piano shop e la posizione di questi sistemi all'interno del negozio deve essere rintracciata. Dobbiamo tracciare la posizione e individuare i dispositivi nello spazio specificato.
Domanda di valutazione#5. Riempire il vuoto: La LVDT (trasformatore differenziale variabile lineare) è un importante e utile "_____" utilizzato in Automazione. Risposta corretta: trasduttore