термінали пристрої
В
Малюнок 2.4 - Конструкція кутового датчика (у діапазоні 180 В°): 1 - обертовий вал - мета; 2 - контактна щітка; 3, 4 - елементи механічного кріплення щіток; 5 - резистивний шар; 6 - друкована плата; 7 - 9 - термінали пристрої
Дротяні потенціометри можуть бути різноманітні за формою, яка залежить від кількості витків, здатні, як виявляється з малюнка 2.2, детектувати та лінійні, і нелінійні переміщення, але для різноманітних кутових (або, в моделі реохорда, лінійних) вимірювань припускають високий профіль і значні габаритні розміри.
В
Малюнок 2.5 - Схемотехніка (принцип дії) кутового товстоплівкова потенціометричного датчика (у діапазоні до 360 В°): 1 - ковзний контакт (движок або контактна щітка), 2 - резистивная доріжка; 3 - Контактна доріжка; j - вимірюваний кут повороту; R 0 - максимальний опір датчика; R 1 , R 2 - трассіровочние резистори; R 3 - Навантажувальний резистор; V in , V out - напруга живлення і вихідний напруга, відповідно; I out - вихідний струм
В
Малюнок 2.6 - Нормалізована вихідна передавальна характеристика аналогового кутового потенціометричного датчика положення дросельної заслінки: j - механічний кут повороту; Vout - вихідна напруга; V 0Q - середньоквадратичне напруга; jmax - максимальний механічний діапазон кута обертання; j eff - ефективний електричний кут (повний діапазон); j lin - Лінійний ділянка кривої (робоча зона); 1 - ідеальна вихідна характеристика; 2 - неідеальна вихідна характеристика; 3, 4 - межі допусків лінійності
В
Малюнок 2.7 - Конструкція гібридного потенціометра: 1 - обертовий вал - мета; 2 - контактна щітка, 3 - елемент механічного кріплення щіток; 4 - Резистивний шар, що контактує з проводить гумою 6 і спіральної дротяної котушкою опору 8, 5 - вимірювальна доріжка, отделяемая від провідної гуми шаром ізоляційного матеріалу 7; 9 - оправлення котушки; 10 - 12 - термінали пристрої
Перш ніж детально аналізувати особливості, переваги і недоліки технології товстоплівкових потенціометрів (малюнки 2.3, 2.4, 2.5, 2.6), які сьогодні надзвичайно широко поширені в автоелектроніці, необхідно відзначити, що можливо і об'єднання обох технологій з так званими hybrid coil - Гібридними резисторного котушками-спіралями, що допускають багатооборотні зміни. Гібридний резистивний елемент являє собою резистор wirewound, поверх якого нанесена проводить пластмасова або гумова паста, що робиться для досягнення нескінченного (в теорії) дозволу (малюнок 2.7) і максимальної функціональної точності. Хоча концептуальний ескіз автора на малюнку 2.2 також ілюструє можливість отримання нескінченного дозволу з резистором wirewound-типу, на практиці більшість конструкцій wirewound-резисторів дозволяють отримати тільки стрибкоподібне дискретне дозвіл, якщо датчик лінійних переміщень використовується як реостат в схемі дільника напруги. На малюнку 2.7 показано, як стрибкуватість дозволу усувається в гібридної котушці опору. Лінійні переміщення можуть бути еквівалентні багатооборотним кутовому руху, як показано на малюнку 2.2, для якого лінійне переміщення движка виконується в осьовому напрямку. Крім того, гібридні котушки дозволяють підвищити термін служби потенціометрів, який для резисторів wirewound-типу зараз досягає 2 млн циклів, і зайняти проміжне положення за цим параметром між wirewound-резисторами і товстоплівкова потенціометрами (для яких термін служби може бути понад 8 млн циклів). Споживана потужність - близько декількох Вт, порівнянна з wirewound-резисторами, температурна стабільність - також чудова, як у wirewound-потенціометрів.
У типовому товстоплівкова автомобільному резисторного датчику до його рухомої частини, такий як установча втулка датчика кута, жорстко механічно пов'язаної з валом керуючого приводу або активатора клапана, прикріплюється рухливий важіль - токос'емник, одночасно здійснює ковзний електричний контакт рухомих контактує щіток з резистивним шаром (малюнки 2.1, 2.3, 2.4, 2.5) [2]. Крім резистивного елемента - доріжки на друкованій платі, движка, керуючого валу - корпус пристрою включають також підшипники, наприклад кулькові, і ущільнення, а також поворотну пружину (на малюнках 2.1 - 2.7 ці елементи не показані).
Харчування датчика здійснюється від джерела постійної напруги V in . Для захисту датчика від перевантажень напруги живлення послідовно включаються змінні резистори R 1 , R 2 . У датчик також можуть включатися подстроєчниє змінні резистори або постійні резистори при індивідуальній настроювання пристрою.
При переміщенні ковзаючого контакту по радіусу струмопровідного сектора поверх резистивного шару потенціометра його вихідний опір R j змінюється пропорційно куту повороту детектіруемого об'єкта j (як показано на малюнках 2.1...
