Потенциометрические первичные преобразователи

Потенциометрический преобразователь преобразует пе­ремещение чувствительного элемента (подвижного контакта) в по­стоянный или переменный ток вследствие изменения своего электрического сопротивления. Различают преобразователи с угло­вым (рис. 4, а) и линейным (рис. 4, б) перемещением подвижного контакта. Потенциометрический преобразователь состоит из рео­хорда 2 и подвижного контакта 1. При различных положениях подвижного контакта сопротивление между ним и точкой В изме­няется, что вызывает изменение напряжения U_o, подаваемого от источника питания на клеммы измерительного прибора.

Реохорд датчика представляет собой каркас из изоляционного материала с намотанным на него в один ряд проводом. Для на­мотки используют проволоку без изоляции из константана, ни­хрома, фехраля и других сплавов с высоким омическим сопротив­лением. По поверхности намотки скользит подвижный контакт.

В зависимости от конструкции реохорда различают два типа потенциометрических преобразователей: линейные и функцио­нальные.

Линейные потенциометрические преобразователи имеют по­стоянные сечения каркаса, диаметр проволоки и шаг намотки.

Напряжение питания и длина намотки являются постоянными величинами, поэтому выходные напряжения прямо пропорцио­нальны значению перемещения подвижного контакта.

Функциональные потенциометрические преобразователи обла­дают нелинейной характеристикой, что обеспечивается намоткой проволоки на каркасы с переменным сечением. Такой преобра­зователь представляет собой как бы несколько включенных по-следовательно линейных преобразователей. Нелинейность харак­теристики может быть достигнута также путем шунтирования резисторами отдельных участков намотки линейных потенцио­метрических преобразователей. Если у линейного потенциометри-ческого преобразователя сделать отвод от середины обмотки, то он будет характеризовать наряду со значением перемещения движка и его направление.

Потенциометрические преобразователи могут включаться по схеме реостата (рис. 4, а и б) или потенциометра (рис. 4, в) (де-

лителя напряжения). В зависимости от схемы включения переме­щение подвижного контакта преобразуется в изменение тока (при последовательном соединении) или напряжения (при включении по схеме делителя). Первая схема применяется довольно редко, так как она не обеспечивает достаточной точности преобразова­ния, на величину которой оказывают влияние сопротивление соединительных проводов и переходного сопротивления между контактом и обмоткой реохорда.

Потенциометрические преобразователи выполняют с 20 %-ной или 100 %-ной зоной пропорциональности. Последние получили большее распространение, так как они охватывают всю шкалу измерительного прибора.

К недостаткам потенциометрических преобразователей можно отнести наличие подвижного контакта и трудности получения линейной характеристики. Однако простота конструкции и воз­можность отказа от усилителя компенсируют отмеченные недо­статки. Потенциометрические преобразователи получили широкое распространение в схемах автоматики для преобразования меха­нических перемещений. В литейном производстве они могут быть использованы для определения высоты встряхивания на встря­хивающих формовочных машинах.