ЛР4. Расчет потенциометрических преобразователей
![]()
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯНИЖНЕВАРТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Основы автоматизации» На тему: «Расчет потенциометрических преобразователей» Вариант:11Выполнил: Студент 3 курса Халиуллин А.И. Проверил: Ассистент кафедры Н.Д. Ибадуллаев И.А. Нижневартовск, 2022Рассмотрим методику расчета на следующем конкретном примере Исходные данные: Максимальное значение входной величины хвхmax= αвхmax=11+3=14° Коэффициент передачи датчика Кд = 1В/град. 3.Порог чувствительности Δαmin = 6′. Максимальная относительная погрешность δmах = 1 % . Диапазон изменения температуры окружающей среды 5. Δt = -50°C …+ 60°C 6. Радиус R0 = 30 мм. Рекомендуемая последовательность расчета: 1. Определение общей величины угла намотки катушки потенциометра каркаса (где2α. Вычисление длины намотки катушки потенциометра𝑛 =ααγγ2-=α технологическая добавка к рабочей протяженности 3…в𝑥𝑚𝑎𝑥5◦). + αγ = 2 * 14 + 3 = 31◦ ![]() ![]() 5𝑡. Определение диаметра провода в изоляции и без нее= 𝑙𝑛𝑛= 31013 = 0, 042 мм 𝑑 = 06𝑑,. Выбирается высота из042= 𝑡−−0,(0220, 012 мм. 0=, 015h , 0, 02толщина в и материал каркаса)мм мм, (ℎв = 1 мм) В качестве материала каркаса для лучшего отвода= (0, 3 . 0, 6)𝑙𝑛 = 4, 8 мм, ℎ = 4, 8в = 4, 8 тепла выбирается алюминий. 7. Определение средней длины lср одного витка обмотки 8𝑙ср. Вычисление длины провода обмотки= 2(ℎ + в) + π𝑑из = 2(1 + 4, 8) +𝑙обм3, 14 * 0, 02 = 11, 7 мм питания9𝑙обм. Определение минимально допустимого напряжения= 𝑙ср * 𝑛 = 11, 7 * 310 = 3627 мм ![]() протекающего по обмотке датчика ![]() 11𝑆пр. Определение необходимого сопротивления обмотки ПД, о ![]() 1 ![]() удельным сопротивлением к полученному обладает константан с ρудельного сопротивления от температуры).= 014, 44. Определение действительных значения Ом * мм2/м (константен обладает малой зависимостьюи ![]() необходимости, так как выбран провод с удельным сопротивлением, превышающим расчетную величину. 1 ![]() ![]() 1 ![]() ![]() 18𝑅н. Определение поверхности обмотки= 𝑅𝑅нα𝑛 = 45082*10−2 = 127050 Ом ≈ 127 КОм 𝑆обм =19. Вычисление действительного значения перегрева2𝑙(ℎ + в + 2π𝑑из) = 2 * 16(4, 8 + 1 + 6, 28 * 0, 02) ≈ 387, 25 обмотки в установившемся режиме ◦ ![]() ![]() отсутствия коробления каркаса допускается превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды не более Θдоп = 40 … 50°, где Θдоп = Θоб - Θср; Θср температура окружающей среды; Θоб - температура обмотки. Так как при расчете получено, что Θуст < Θдоп никаких поправок в расчет вводить не требуется. поправок в расчет вводить не требуется. Следует иметь в виду, что температура контактирующих поверхностей не должна превышать 120-150°С. Это позволит исключить интенсивное окисление материалов обмотки и движка, Далее выбирают материал движков потенциометров из условия обеспечения надежного, контакта при небольших контактных давлениях (1 г и менее) и малого износа. При разработке конструкции ПД необходимо ознакомиться с конструкциями известных датчиков, которые можно взять за прототип, изучить их достоинства и недостатки с точки зрения надежности и точности работы, технологичности и т.д. Изучив данную тему, студент должензнать отличительные характеристики потенциометрических преобразователей; уметь производить расчет потенциометрических преобразователей. - Для самооценки темы ответить на вопросыЧто представляют собой потенциометрические преобразователи? Ответ: Потенциометрический преобразователь - датчик, входным сигналом которого является перемещение контакта, а выходным - напряжение, которое снимается с этого контакта. Представляет из себя катушку индуктивности (как правило, выполненную в виде неподвижного элемента конструкции), на которую подается питающее напряжение и щетки, с которых и снимается выходной сигнал. Какое допускается превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды? Ответ: допускается превышение температуры обмотки над температурой окружающей среды не более 40 … 50° Из какого материала изготавливается каркас преобразователей? Ответ: Каркас изготавливается из изоляционного материала (эбонита, текстолита, керамики и т.д.) или из металлов (например, алюминия) для отвода тепла. Вывод: В ходе лабораторной работы, изучил характеристики потенциометрических преобразователей. Произвел расчет потенциометрических преобразователей |