Зміст
Введення
1. Аналіз вихідних даних і формування розширеного технічного завдання
1.1 Аналіз вихідних даних
1.2 Розширене технічне завдання
2. Вибір і обгрунтування застосовуваних матеріалів і компонентів конструкції
3. Конструкторські розрахунки
3.1 Розрахунок магнітної системи датчика
3.2 Розрахунок магнітодіода
4. Розробка топології кристала
5. Складання схеми електричної принципової пристрої
6. Розробка технології виготовлення чутливого елемента
7. Розробка конструкції датчика і технічного процесу складання вимірювальної системи
Висновок
Список використовуваних літературних джерел
Програми
Введення
Для створення автоматизованих систем управління в різних галузях народного господарства починають широко застосовуватися різні датчики, в тому числі датчики переміщення предметів (ДПП). В даний час вони використовуються в металорізальних верстатах з програмним управлінням, підйомних кранах, конвеєрах і в різних транспортних системах та радіоелектроніки. [2]
Принципи роботи ДПП грунтуються на різних фізичних явищах: зміни ємності і електромагнітної індукції, гальваномагнітними ефекті та ін
Особливу цінність для автоматики ці датчики являють завдяки можливості безконтактної зв'язку між елементами в пристроях, що дозволяє виключити механічні та електричні зв'язки. [2]
Датчики рухомих предметів, що працюють на основі фотоефекту (фотореле), споживають велику потужність, чутливі до пилу і бруду, що ускладнює їх експлуатацію. ДПП, що використовують ємнісні явища, мають великі габаритні розміри і досить складні конструкцію і електричну схему. Відносно широке застосування отримали ДПП, що працюють на основі електромагнітної індукції. Вони можуть виявити металеві предмети на відстані до 10 мм. Основний недолік таких ДПП - великі розміри чутливих елементів (котушок).
Датчики рухомих предметів, що використовують гальваномагнітні явища, відрізняються високою чутливістю, надійністю, малими габаритними розмірами і малою споживаною потужністю, простотою конструкції. Вони діляться на дві групи. До першої належать ДПП, що спрацьовують при переміщенні предметів з магнітомягкого матеріалу, до другої - ДПП, що спрацьовують при переміщенні предметів з немагнітного матеріалу з укріпленими на них постійними магнітами. [2]
Датчики рухомих предметів на основі ефекту Холла, в відміну від ДПП на магніторезисторах, чутливі до напрямку переміщення предметів. ДПП на датчиках Холу і магніторезисторах, володіючи певними перевагами, мають істотний недолік - малі значення вихідного сигналу, що ускладнює побудову електричних схем, що формують електричні сигнали.
В останні роки для підвищення надійності і точності, стійкості до впливів навколишнього середовища (в тому числі до вібрацій і ударів), довговічності в ДПП почали використовувати магнітодіоди. За інших рівних умовах ДПП на магнітодіодах дозволяє отримувати вихідний сигнал, що перевищує сигнали на датчиках Холу і магніторезисторах більш ніж на порядок.
1. Аналіз вихідних даних та формування розширеного технічного завдання
1.1 Аналіз вихідних даних
У даному курсовому проекті було запропоновано розробити конструкцію і технологію виготовлення датчика визначення переміщення предмета до 15мм на підставі магнітної системи і магнітодіода з габаритними розмірами Г?15 Г— 15мм. Виміряти переміщення предмета до заданої відстані, обмежуючись заданими габаритами датчика не представляється можливим, оскільки в корпусі треба враховувати розміри системи магніту і магнітодіода і розміри на їх кріплення.
Здійснення визначення заданого переміщення датчиком можна досягти двома способами:
застосування мініатюрних редукторів і систем важелів в датчику;
редагування габаритних розмірів датчика.
Перший спосіб залишає без зміни габаритні розміри, але має ряд недоліків: він менше технологічний, збільшується трудомісткість і потрібна висока точність при виготовленні, в датчику буде спостерігатися збільшення похибки із збільшенням терміну служби через наявність тертьових елементів конструкції на увазі цього датчик буде володіти низькою надійністю.
Тому на основі розрахунків магнітної системи і магнітодіода, виходячи із запропонованого нам вимірювання переміщення предмета ми приймемо мінімальні з розрахункових габаритні розміри датчика.
Запропонований нам матеріал чутливого елемента арсенід галію повністю задовольняє всіх параметрах за умовою завдання, а саме температурним межам від мінус 40 до плюс 80 В° С.
Застосування датчика в металорізальних верстатах з програмним управлінням, підйомних кранах, конвеєрах і в різних транспортних системах з підвищеними виброударной навантаженнями вимагає при п...
