3. 3
ВВЕДЕНИЕ
Совершенствование систем автоматического контроля и управления различными объектами,
процессами, производствами во многом определяется достижениями в области измерительных
преобразователей (датчиков). Развитие измерительной техники показывает, что наиболее удобным
является такое преобразование различных измеряемых величин, результат которого представлен в
виде электрической величины.
Для того, чтобы неэлектрические величины можно было измерить с помощью электрической изме-
рительной аппаратуры, необходимы устройства, которые преобразовывали бы измеряемую величину
сначала в некоторую промежуточную электрическую величину, а затем в окончательный результат
измерения. Устройства, осуществляющие однозначную функциональную зависимость одной неэлек-
трической или электрической величины от другой, называют измерительными преобразователями или
датчиками.
Методические указания к выполнению лабораторных работ по разделу «Датчики» содержат крат-
кий теоретический материал, позволяющий изучить принцип действия индуктивных, емкостных, маг-
нитных и волоконно-оптических датчиков, их основные технические характеристики, схемы включе-
ния и особенности применения в измерительных системах железнодорожного транспорта и в про-
мышленности. Теоретический материал закрепляется в процессе практического исследования выше-
указанных первичных преобразователей и при подготовке к ответам на контрольные вопросы, данные
после каждой лабораторной работы.
Необходимость изучения этого материала вызвана широким использованием датчиков на железно-
дорожном транспорте и в промышленности, а также хорошими перспективами на их применение в
будущем в связи с высокой надежностью, быстродействием, малой потребляемой мощностью, малы-
ми габаритами.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЕМКОСТНЫХ ДАТЧИКОВ
Устройство и принцип действия
Емкостные датчики приближения, известные также как емкостные конечные выключатели,
применяются преимущественно для обнаружения объектов из непроводящих материалов, таких
как пластмассы, дерево, стекло и др. Как и индуктивные датчики, они работают без непосредст-
венного контакта с объектом.
В состав емкостного конечного выключателя входят чувствительный элемент и электронный
преобразователь (рис. 1).
Рис. 1. Блок-схема емкостного датчика
4. 4
Чувствительный элемент емкостного датчика состоит из электро-
да и экрана, которые вместе образуют конденсатор (рис. 2). Емкость
этого конденсатора изменяется, если обнаруживаемый объект (ме-
таллический или неметаллический) перемещается около датчика. Эти
изменения емкости преобразуются электронным преобразователем в
электрический выходной сигнал.
Конденсатор чувствительного элемента является элементом генера-
торной RC-цепи (см. рис. 1). Конденсатор устроен так, что его емкость
увеличивается на величину ∆C при приближении объекта. Генератор
колебаний электронного преобразователя настраивается таким образом,
чтобы он возбуждался и начинал генерировать электрические колеба-
ния при увеличении емкости конденсатора. Возникновение колебаний,
вызванное приближающимся объектом, определяется компаратором, в
результате чего появляется переключательный сигнал на выходе датчика (рис. 3).
Промышленностью выпускаются емкостные датчики с настройкой точки переключения, позво-
ляющей компенсировать непостоянство расстояний переключения для разных материалов.
Внимание! Нельзя устанавливать слишком большое значение расстояния переключения вследствие
возрастания нестабильности RC-генератора.
Чувствительность
Чувствительность определяется изменением емкости ∆Cs, при котором происходит изменение
переключательного сигнала на выходе датчика.
С целью упрощения система «образец материала – датчик» рассматривается как плоский кон-
денсатор, состоящий из двух круглых пластин (диаметр d = 18 мм).
∆Cs = Ce – Ca;
Ce = ε0A/pe, Ca = ε0A/pa, A = πd2
,
где Ce — емкость конденсатора в точке включения; Ca — емкость конденсатора в точке выключе-
ния; A — площадь пластины; d — диаметр пластин.
Относительная диэлектрическая проницаемость
Относительная диэлектрическая проницаемость ε (от латинского слова permittere — проникно-
вение) изоляционного материала показывает, насколько увеличивается напряженность электриче-
ского поля при использовании данного материала в качестве диэлектрика вместо вакуума.
ε = D/D0;
D = ε0εE, ε0 = 8,85·10–12
А·с·м–1
,
где D — электрическая индукция в диэлектрике; D0 — электрическая индукция в вакууме; E —
напряженность электрического поля; ε0 — электрическая постоянная.
Эксперименты
Эксперимент 1. Частотный счет.
Измерение частоты вращения емкостным датчиком
Проверьте способность обнаружения вращательного движения, измерьте частоту fs и частоту
вращения n сегментного диска.
Внимание! Перед проведением данного эксперимента пригласите преподавателя проверить и
настроить чувствительность датчика. Расстояние переключения настраивается потенциометром
регулировки чувствительности.
Процедура
Подключите датчик к панели «Датчики приближения» в соответствии с выводами кабельного
разъема. Соедините переключательный выход датчика с сигнальным входом счетчика импульсов
(позиция переключателя «Счет») (рис. 4).
Переместите каретку на панели «Датчики приближения» к левому концу направляющей линей-
ки и вставьте датчик в каретку так, чтобы его чувствительный элемент был направлен в сторону
сегментного диска. Сдвиньте каретку таким образом, чтобы датчик обнаруживал три внутренних
сегмента диска.
Теперь, поворачивая сегментный диск, проверьте, насколько надежно датчик обнаруживает его
сегменты, а счетчик показывает их число.
Рис. 2. Система «датчик–объект»
5. 5
Внимание! Датчик не должен касаться сегментного диска.
Рис. 4. Экспериментальная установка для измерения частоты вращения
Переведите переключатель привода в позицию вращения сегментного диска. Переключите
счетчик на измерение частоты (положение переключателя «Частота») и установите такую частоту
вращения сегментного диска, чтобы индицировалось значение частоты переключения 50 Гц.
В процессе вращения диска сдвиньте каретку так, чтобы датчик обнаруживал его наружные
сегменты, и запишите частоту переключения в табл. 1.
С помощью ручки «Управление скоростью» медленно, учитывая инерционность всей системы
датчика, добейтесь того, чтобы индицировалась частота переключения fs = 100 Гц, измеряемая
датчиком, и внесите это значение в табл. 1. Далее в процессе вращения диска сдвиньте каретку
таким образом, чтобы датчик снова обнаруживал его внутренние сегменты, и запишите частоту
переключения в табл. 1.
Вычислите частоту вращения сегментного диска n при частоте переключения fs и количестве
сегментов N.
Таблица 1
Результаты 1-го эксперимента
Сегментное кольцо N fs, Гц n = (fs/N) 60, об./мин
Внутреннее 3 50
Наружное 4
Наружное 4 100
Внутреннее 3
Эксперимент 2. Кривая отклика
Постройте кривую отклика для емкостного датчика, используя испытательные образцы из ста-
ли St37 и из синтетического материала.
Внимание! Перед проведением данного эксперимента пригласите преподавателя проверить и
настроить чувствительность датчика.
Процедура
Подключите датчик к панели «Датчики приближения» в соответствии с выводами кабельного
разъема (рис. 5).
Вставьте датчик в каретку, направив его чувствительный элемент влево.
Вставьте образец из стали St37 в держатель таким образом, чтобы образец был обращен к чувстви-
тельному элементу датчика.
Медленно перемещайте каретку с датчиком по направлению к образцу, пока датчик не коснется
образца (расстояние s = 0 мм).
6. 6
Примечание. Убедитесь в том, что плоскость образца перпендикулярна оси датчика и полно-
стью закрывает его чувствительный элемент. Чтобы обеспечивалась необходимая точность отсче-
та положений, каретка должна находиться на разметке направляющей линейки (если необходимо,
измените положение датчика в держателе).
Для настройки чувствительности датчика сдвигайте его в обратную сторону до тех пор, пока
расстояние s от образца не станет равным номинальному значению расстояния переключения sn =
11 мм.
Теперь уменьшайте чувствительность датчика до тех пор, пока светодиод не погаснет.
Отведите датчик обратно в положение p0 (включается светодиод).
Теперь сдвигайте образец в держателе вверх в направлении, перпендикулярном оси датчика,
пока датчик не переключится (пока не погаснет светодиод), и запишите значения расстояния x1 и
p1 = p0 (n = 1).
Сдвиньте образец вниз примерно на 2 мм перпендикулярно оси датчика, добившись включения
светодиода датчика, запишите показатель расстояния x2 (n = 2).
Далее медленно отводите датчик от образца, пока датчик не переключится (пока не погаснет
светодиод), и запишите расстояние p2(n = 2). Повторите эту процедуру до возврата образца в ис-
ходное положение x0(n = 3…10).
Выполните аналогичные измерения для образца из синтетического материала (не изменяйте
чувствительность датчика).
По измеренным значениям вычислите все расстояния переключения s = pn – p0 и запишите их в
табл. 2. Постройте график зависимости расстояния переключения датчика s от бокового смещения
образца x (рис. 6).
Примечание. p0 — ширина каретки; положение фиксируется на горизонтальной линейке по пра-
вой грани каретки; pn — положение каретки при п-м измерении; xn — положение образца; положе-
ние фиксируется на вертикальной линейке по нижнему ребру выступа на образце.
Таблица 2
Результаты 2-го эксперимента
Образец
материала
Сталь St37 Синтетический материал
n pn, мм xn, мм s, мм pn, мм xn, мм s, мм
1
2
3
4
5
6
7
8
Рис. 5. Экспериментальная установка для построения
кривой отклика емкостного датчика
7. 7
Рис. 6. Система координат для изображения кривой
отклика емкостного датчика
Эксперимент 3. Определение уровня наполнения сосуда жидкостью
Проследите за уровнем наполнения сосуда жидкостью с помощью емкостного датчика.
Процедура
Подключите датчик к панели «Датчики приближения» в соответствии с выводами кабельного
разъема.
Расположите датчик на столе штырями крепления вверх.
Поставьте высокий пустой стакан перед датчиком таким образом,
чтобы чувствительный элемент датчика не касался стенки стакана (рис.
7).
Установите такое расстояние между стаканом и датчиком, чтобы стакан
не обнаруживался датчиком (светодиод выключен).
Теперь наполняйте стакан водой и наблюдайте переключение датчи-
ка.
Обобщите полученные результаты и сделайте выводы.
Контрольные вопросы
1. Принцип действия емкостного датчика. Назовите его функцио-
нальные блоки.
2. Поясните применение датчика с учетом особенностей его работы.
3. Поясните зависимость емкости чувствительного элемента датчика от параметров контроли-
руемой среды.
4. На какой параметр контролируемой среды реагирует чувствительный элемент емкостного
датчика при измерении частоты вращения?
5. Поясните суть кривой отклика емкостного датчика.
6. По каким признакам можно распознавать контролируемый материал при помощи емкостного
датчика?
7. Конструкция чувствительного элемента емкостного датчика и особенности его преобразова-
ния.
Рис. 7. Иллюстрация к
проведению эксперимента
8. 8
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДУКТИВНЫХ ДАТЧИКОВ
Устройство и принцип действия
Индуктивные датчики приближения, известные также как индуктивные выключатели прибли-
жения, широко применяются при автоматизации технологических процессов. Они обладают ус-
тойчивостью к внешним воздействиям и сами не оказывают влияния на объект, просты по конст-
руктивному исполнению и позволяют проводить бесконтактные измерения.
На рис. 1 представлена блок-схема индуктивного датчика приближения (№ 3840.14). Он состо-
ит из чувствительного элемента и электронного преобразователя. Чувствительный элемент датчи-
ка, являющийся первичным преобразователем, служит для преобразования расстояния до обнару-
живаемого объекта в соответствующее изменение индуктивности. Электронный преобразователь,
являющийся вторичным преобразователем, преобразует это изменение в выходной электрический
сигнал.
Чувствительный элемент датчика представляет собой катушку с ферритовым сердечником (рис.
2), которая входит в состав резонансной LC-цепи генератора электромагнитных колебаний. В про-
цессе работы генератора катушка генерирует магнитное поле, которое внешне может проявляться
только с одной – открытой – стороны ферритового сердечника. Эта сторона является активной по-
верхностью индуктивного датчика (рис. 3). При появлении в этой зоне объекта, обладающего
электрической проводимостью, происходит ослабление магнитного поля за счет вихревых токов в
объекте, и амплитуда колебаний генератора резко уменьшается. Изменение амплитуды колебаний
преобразуется с помощью компаратора и выходного каскада в переключательный выходной сиг-
нал.
Рис. 1. Блок-схема индуктивного датчика
s
Поглощающий
экран, пластина
из стали St37
Расстояние
переключения
Ферритовый
сердечник
Катушка
Рис. 2. Чувствительный элемент и
расстояние переключения датчика
Рис. 3. Ослабление магнитного
поля индуктивного датчика
Частота переключения
Частота переключения fs показывает, сколько раз за одну секунду может переключаться датчик.
Частота вращения n представляет собой число оборотов в минуту (об/мин или мин–1
) сегмент-
ного диска:
n = (fs/N) ⋅ 60,
где N — число сегментов на диске.
9. 9
Кривая отклика
Кривая отклика индуктивного датчика представляет собой воображаемую граничную линию,
при появлении на которой измерительной пластины (образца) происходит переключение выхода
датчика (рис. 4). При этом образец может перемещаться как в боковом, так и в вертикальном на-
правлениях.
Рис. 4. Кривая отклика индуктивного датчика
Индуктивные аналоговые датчики (№ 3840.24)
Устройство и принцип действия
Индуктивные аналоговые датчики, известные также как индуктивные аналоговые преобразова-
тели, преобразуют расстояние до металлического объекта в пропорциональный электрический вы-
ходной сигнал. Поэтому данные датчики особенно подходят для систем технологического контро-
ля и управления.
В отличие от индуктивных датчиков, которые могут определять металлические объекты только
на определенном (номинальном) расстоянии, индуктивные аналоговые датчики способны выпол-
нять ту же функцию в некотором рабочем диапазоне расстояний (рис. 5). Их выходной сигнал яв-
ляется токовым и приближенно пропорционален расстоянию до объекта.
Рис. 5. Сравнение индуктивного переключателя
и индуктивного аналогового датчика
Принцип действия индуктивного аналогового датчика основан на поглощении энергии пере-
менного электромагнитного поля проводящей средой за счет наводимых в ней вихревых токов.
В состав датчика входит LC-генератор высокой частоты, при работе которого перед активной
поверхностью чувствительного элемента датчика формируется переменное электромагнитное по-
ле. Вихревые токи, индуцированные этим полем в приближающемся металлическом объекте, вы-
зывают поглощение энергии электромагнитного поля датчика. При этом, чем ближе объект, тем в
большей степени поглощается электромагнитная энергия и, соответственно, ослабляется поле дат-
чика, что сопровождается уменьшением амплитуды колебаний генератора. Эти изменения ампли-
туды преобразуются электронной схемой в аналоговый измерительный сигнал, который после
усиления и коррекции поступает на выход датчика Iвых (рис. 6). Выходной сигнал датчика в опре-
деленном диапазоне значений линейно зависит от расстояния до объекта.
Рис. 6. Функциональная схема индуктивного аналогового датчика
10. 10
Эксперименты
Эксперимент 1. Влияние материала объекта на
статическую характеристику индуктивного аналогового датчика
Процедура
Подключите датчик к панели «Датчики приближения» в соответствии с выводами кабельного
разъема (рис. 7).
Вставьте держатель испытательных образцов в гнезда крепления на сегментном диске при та-
ком положении диска, чтобы стрелки на панели и диске совпадали.
Закрепите образец из стали St37 в держателе так, чтобы он был направлен на датчик.
Вставьте датчик в каретку таким образом, чтобы его чувствительный элемент был направлен
влево.
COMmA
КРАСНЫЙ
ЧЕРНЫЙ
ГОЛУБОЙ
ГОЛУБОЙ
В ГНЕЗДО ┴
КРАСНЫЙ
В ГНЕЗДО
+24В DC OUT
200mA
A
Рис. 7. Экспериментальная установка для сравнения
образцов по материалам
Подключите контакты датчика к двум переходным гнездам панели и соедините эти гнезда до-
полнительными проводами с гнездами источника питания и индикации.
Подключите амперметр между сигнальным выходом датчика (черный) и «землей» (голубой ┴).
Установите на амперметре диапазон измерения, равный 200 мА постоянного тока.
Теперь медленно перемещайте датчик по направлению к образцу, пока он не коснется образца
(расстояние s = 0 мм), и отрегулируйте положение образца таким образом, чтобы он располагался
по центру рабочей поверхности датчика.
Увеличивайте расстояние между датчиком и образцом (шагами по 1 мм), пока измеряемый ток
не перестанет изменяться, и запишите полученные значения в табл. 1.
Таблица 1
Результаты 1-го эксперимента
Материал s, мм 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
St37
Iвых, мААлюминий
Латунь
Повторите эту процедуру для других образцов, указанных в табл. 1.
По полученным значениям постройте график зависимости выходного тока датчика от расстоя-
ния до объекта (рис. 8).
11. 11
Рис. 8. Система координат для изображения зависимости
выходного тока датчика от расстояния до объекта
Эксперимент 2. Частотный счет. Измерение частоты
вращения индуктивным датчиком
Проверьте способность обнаружения индуктивным датчиком вращательного движения, из-
мерьте частоту переключения fs и частоту вращения n сегментного диска.
Процедура
Подключите датчик к панели «Датчики приближения» в соответствии с выводами кабельного
разъема. Соедините переключательный выход датчика TTL с сигнальным входом + счетчика им-
пульсов (рис. 9).
Переместите каретку на панели «Датчики приближения» к левому концу направляющей линей-
ки и вставьте датчик в каретку так, чтобы его чувствительный элемент был направлен в сторону
сегментного диска. Сдвиньте каретку вручную, вращая шкив справа, таким образом, чтобы датчик
обнаруживал четыре наружных сегмента диска.
Рис. 9. Экспериментальная установка для измерения
частоты вращения
Внимание! Датчик не должен касаться сегментного диска.
Теперь, поворачивая сегментный диск, проверьте, верно ли датчик обнаруживает его сегменты, а
счетчик показывает их число.
Переведите переключатель привода в позицию вращения сегментного диска. Переключите счетчик
на измерение частоты (положение переключателя «Частота») и установите такую частоту вращения
сегментного диска, чтобы индицировалось значение частоты переключения fs = 80 Гц (5-е деление на
шкале регулятора).
12. 12
Сдвиньте каретку к центру диска, чтобы датчик обнаруживал его внутренние три сегмента, и
запишите частоту переключения в табл. 2. С помощью ручки «Управление скоростью» медленно,
учитывая инерционность всей системы датчика, добейтесь того, чтобы индицировалась частота
переключения fs = 150 Гц, измеряемая датчиком, и внесите это значение в табл. 2.
Далее сдвиньте каретку к краю диска, чтобы датчик снова обнаруживал его внешние сегменты,
и запишите частоту переключения в табл. 2. Вычислите частоту вращения сегментного диска n при
частоте переключения fs и количестве сегментов N.
Таблица 2
Результаты 2-го эксперимента
Сегментное кольцо N fs, Гц n = (fs/N) ⋅ 60, об/мин
Наружное 4 80
Внутреннее 3
Внутреннее 3 150
Наружное 4
Эксперимент 3. Кривая отклика индуктивного датчика
Постройте кривую отклика (зависимость расстояния переключения s от бокового смещения x
образца) для индуктивного датчика, используя образцы материалов из стали St37 и латуни.
Процедура
Подключите датчик к панели «Датчики приближения» в соответствии с выводами кабельного
разъема (рис. 10).
Вставьте индуктивный датчик в каретку, направив его чувствительный элемент влево.
Вставьте образец из стали St37 в держатель таким образом, чтобы образец был обращен к чувстви-
тельному элементу датчика.
Внимание! При помощи регулятора управлять перемещением каретки; не допускать давления
датчика на образец.
Медленно перемещайте каретку с датчиком по направлению к образцу, пока датчик не коснется
образца (расстояние s = 0 мм).
Передвиньте образец так, чтобы он полностью закрывал чувствительный элемент датчика, и
убедитесь в том, что объект расположен перпендикулярно оси датчика.
Совет. Положение на направляющей линейке удобнее определять, ориентируясь на правую
сторону каретки.
Сдвигайте образец в зажиме держателя вниз в направлении, перпендикулярном оси датчика, до
тех пор, пока датчик не переключится (пока не погаснет светодиод), и запишите измеренные зна-
чения x1 и p1 = p0 (n = 1).
Внимание! Вертикальные перемещения образца записываются как значения xn, а горизонталь-
ное перемещение каретки — как значение pn.
Сдвиньте образец обратно (вверх) примерно на 2 мм в направлении, перпендикулярном оси
датчика, и запишите полученное расстояние x2 (n = 2) в табл. 3.
Теперь вручную медленно отводите каретку с датчиком от образца до тех пор, пока датчик не
переключится (пока не погаснет светодиод), и запишите значение p2 (n = 2).
Повторите предыдущий шаг, пока стальной образец не вернется в исходное положение x0. За-
пишите все значения расстояния xn в табл. 3. Повторите эксперимент с латунным образцом.
Вычислите все значения расстояния переключения s по измеренным значениям pn (s = pn – p0) и
запишите их в табл. 3.
Таблица 3
Результаты 3-го эксперимента
Образец мате-
риала
Сталь St37 Латунь
n pn, мм xn, мм s, мм pn, мм xn, мм s, мм
1
2
3
4
5
6
7
8
13. 13
По полученным значениям постройте график зависимости расстояния переключения датчика s
от бокового смещения образца x (рис. 11).
Рис. 10. Экспериментальная установка для построения кривой
отклика индуктивного датчика
Рис. 11. Система координат для изображения кривой отклика
индуктивного датчика
Контрольные вопросы
1. Принцип действия индуктивных датчиков аналогового и дискретного типов, назовите их
функциональные блоки.
2. Применение датчиков с учетом особенностей их работы.
3. Поясните зависимость индуктивности чувствительного элемента датчика от расстояния, от-
деляющего его от контролируемого объекта, от материала объекта, взаимного расположения объ-
екта и чувствительного элемента.
4. При помощи какого индуктивного датчика контролируется частота вращения объекта?
5. По какому принципу «работает» измерительная схема индуктивного датчика?
6. По каким признакам можно распознавать контролируемый материал при помощи аналогово-
го индуктивного датчика?
7. Конструкция чувствительного элемента индуктивного датчика и особенности его преобразо-
вания.
14. 14
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ДАТЧИКОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Теоретические основы
Датчики магнитного поля реагируют на магнитные поля постоянных магнитов или электромаг-
нитов. Действие этих датчиков основано на разных физических явлениях, связанных с магнетиз-
мом. К датчикам магнитного поля относятся, например, датчики Холла, магниторезистивные дат-
чики и зонды с насыщением сердечника.
В датчиках Холла и магниторезистивных датчиках имеет место поперечное отклонение потока
электронов в магнитном поле (эффект Холла). Эти датчики не совсем подходят для применения в
конечных и путевых выключателях, вследствие реагирования характеристик используемых в них
полупроводников на влияние температуры.
Более стабильны в работе зонды с насыщением сердечника, характеризующиеся к тому же низ-
кими потерями на вихревые токи и невысоким гистерезисом.
Рис. 1. Магнитное поле постоянного магнита
На рис. 1 показано, что силовые линии магнитного поля (линии магнитной индукции) вне по-
стоянного магнита выходят из северного полюса и входят в южный полюс. На границе раздела
двух различных сред с разными значениями магнитной проницаемости µ линии магнитного поля
искажаются вследствие изменения нормальных составляющих вектора магнитной индукции (рис.
2).
Рис. 2. Преломление силовых линий магнитного поля
на границе раздела двух сред
Изменение направления линий магнитной индукции определяется в соответствии со следую-
щей формулой:
tgβ/tgγ = µ1/µ2,
где µ — магнитная проницаемость.
Этот эффект может быть использован для обнаружения объектов из ферромагнитных материалов
(например, выполненных из стали St37). На рис. 1 магнитное поле постоянного магнита деформирует-
ся стальной пластиной St37, и эта деформация может быть измерена подходящим датчиком магнитно-
го поля.
Датчики Холла
В датчиках Холла поперечное отклонение магнитным полем потока электронов через пластин-
ку полупроводника сопровождается появлением напряжения Холла UH между ее сторонами (рис.
3). Причиной отклонения электронов в магнитном поле является действие силы Лоренца, приводящее
к тому, что на одной стороне пластинки возникает недостаток электронов, а на другой — их избыток.
Это, в свою очередь, приводит к появлению поперечной разности потенциалов – напряжения Хол-
ла:
15. 15
UH = RHIB/s,
где RH — коэффициент Холла; I — сила тока; B – магнитная индукция; s – толщина пластинки.
Рис. 3. Иллюстрация эффекта Холла
Магниторезистивные датчики
Принцип действия магниторезистивных датчиков основан на изменении электрического сопро-
тивления магнитомягких сплавов под действием продольного или поперечного магнитного поля.
Относительное изменение электрического сопротивления в таких датчиках может достигать не-
скольких процентов (при комнатной температуре и в зависимости от материала).
Магниторезистивные датчики, известные как полевые пластины, являются полупроводниковы-
ми элементами, в которые встроена система параллельных микроиголок, например из железа Fe
или антимонида никеля NiSb (рис. 4). Проводимость чувствительного элемента зависит от маг-
нитного поля, которое вызывает увеличение электрического сопротивления.
Рис. 4. Принцип работы магниторезистивного датчика
Магниторезистивные датчики применяются преимущественно для измерения магнитных полей
постоянного и переменного тока. Они обладают большей чувствительностью по сравнению с дат-
чиками Холла и могут использоваться в более широком температурном диапазоне.
Зонды с насыщением сердечника
В зондах с насыщением сердечника используется нелинейность кривой намагничивания магни-
томягких материалов, обладающих высокой магнитной проницаемостью. Магнитное сопротивле-
ние таких материалов в области намагничивания, далекой от насыщения, мало, но возрастает с
выходом в область насыщения, что можно зафиксировать электрическими методами.
Основное применение зондов с насыщением сердечника — определение силы слабых магнит-
ных полей.
Зонд состоит из одного или двух сердечников в форме стержня из материала с высокой маг-
нитной проницаемостью или тороидального сердечника (рис. 5). Материал сердечника периодиче-
ски перемагничивается переменным током, проходящим через обмотку подмагничивания. Это вы-
зывает появление ЭДС в сигнальной обмотке зонда.
Другим вариантом исполнения зонда с насыщением сердечника является ферритовый сердечник
с обмоткой и ярмом (рис. 6). В таком зонде используется резонансная цепь, как в индуктивном дат-
чике. Однако вследствие значительного ослабления поля, вызванного ярмом, зонд проявляет себя
как емкостный датчик (т.е. совершенно иначе по сравнению с индуктивным датчиком). Без внеш-
него магнитного поля колебания в электрической цепи не возникают из-за поглощения энергии
ярмом. Если в зоне действия зонда появляется внешнее магнитное поле, ярмо быстро переходит в
состояние насыщения и сопротивление магнитной цепи резко возрастает. В электрической цепи
возникают колебания (рис. 7).
16. 16
Рис. 5. Зонд с одним
сердечником
Рис. 6. Зонд с ферритовым
сердечником и ярмом
Рис. 7. Изменение тока в зонде с насыщением сердечника и ярмом
На рис. 8 показана форма кривой отклика датчика при различной ориентации намагниченного
объекта.
Рис. 8. Форма кривой отклика датчика
Эксперименты
Эксперимент 1. Кривая отклика
Постройте кривую отклика датчика магнитного поля при различных положениях полюсов по-
стоянного магнита.
Процедура
Подключите датчик к панели «Датчики приближения» в соответствии с выводами кабельного
разъема.
Внимание! Поверхность чувствительного элемента должна находиться на одном уровне с гай-
кой крепления датчика.
Расположите датчик на подготовленном рабочем листе штырями крепления вверх (рис. 9).
Отметьте положение датчика и его осей.
Перемещайте большой постоянный магнит по направлению к датчику вдоль его оси и отметьте точку
переключения датчика. Убедитесь в том, что ось магнита параллельна оси датчика (рис. 10, а).
Сдвигайте магнит шагами по 10 мм перпендикулярно оси датчика, отмечая соответствующие точки
переключения. Ось магнита должна быть параллельна оси датчика.
Примечание. На конечных участках кривых отклика рекомендуется уменьшить шаг до 5 мм.
Теперь поверните магнит таким образом, чтобы его ось была перпендикулярна оси датчика
(рис. 10, б), и снова постройте кривую отклика.
17. 17
8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8
Датчик
Рис. 9. Поле для определения кривой отклика
датчика магнитного поля
Далее установите магнит в положение, показанное на рис. 10, в, и снова постройте кривую откли-
ка.
Рис. 10. Варианты расположения большого магнита
Эксперимент 2. Расстояние переключения
Определите влияние силы постоянных магнитов на расстояние переключения датчика магнит-
ного поля.
Процедура
Подключите датчик к панели «Датчики приближения» в соответствии с выводами кабельного
разъема.
Вставьте датчик в каретку таким образом, чтобы его чувствительный элемент был направлен
влево.
Закрепите плату с большим постоянным магнитом в держателе испытательных образцов таким
образом, чтобы магнит был обращен к датчику.
Медленно перемещайте датчик по направлению к магниту, пока датчик не коснется магнита
(расстояние s = 0 мм). Запишите в табл. 1 показания, снятые со шкалы направляющей линейки,
соответствующие начальному положению (нулю) p0 каретки в масштабе измерений.
Теперь медленно удаляйте датчик от постоянного магнита, пока датчик не переключится (пока
не погаснет светодиод), и запишите величину расстояния выключения pa.
Снимите с платы большой постоянный магнит и закрепите малый магнит.
Повторите описанную выше процедуру.
Вычислите расстояние переключения s = pa – p0 и запишите полученное значение в табл. 1.
Обобщите полученные результаты и сделайте выводы.
18. 18
Таблица 1
Результаты 2-го эксперимента
Постоянный магнит p0, мм pa, мм s, мм
Большой
Малый
Эксперимент 3. Гистерезис переключения
Определите расстояние между точками включения и выключения (гистерезис переключения)
для датчика магнитного поля при использовании двух различных постоянных магнитов.
Процедура
Подключите датчик к панели «Датчики приближения» в соответствии с выводами кабельного
разъема.
Вставьте датчик в каретку таким образом, чтобы его чувствительный элемент был направлен
влево.
Закрепите плату с большим постоянным магнитом в держателе испытательных образцов таким
образом, чтобы магнит был обращен к датчику.
Медленно перемещайте датчик по направлению к магниту, пока датчик не переключится
(включается светодиод). Запишите значение расстояния включения датчика pe в табл. 2.
Теперь медленно удаляйте датчик от постоянного магнита, пока датчик не переключится (пока
не погаснет светодиод), и запишите величину расстояния выключения датчика pa (если необходи-
мо, проведите несколько измерений и запишите их результаты).
Вычислите разность положений включения и выключения w =
= pa – pe и запишите результат в табл. 2.
Повторите описанную процедуру при использовании малого постоянного магнита.
Вычислите гистерезис переключения H в процентах от его значения при номинальном расстоя-
нии переключения sn = 60 мм.
Обобщите полученные результаты и сделайте выводы.
Таблица 2
Результаты 3-го эксперимента
Постоянный
магнит
pa, мм pe, мм w, мм sn, мм 100%
n
w
H
S
= ⋅ , %
Большой 60
Малый 60
Эксперимент 4. Переключательное действие.
Влияние материала
Проверьте переключательное действие датчика магнитного поля при работе с различными ма-
териалами.
Процедура
Подключите датчик к панели «Датчики приближения» в соответствии с выводами кабельного
разъема.
Вставьте датчик в каретку таким образом, чтобы его чувствительный элемент был направлен
влево.
Закрепите плату с образцом из стали St37 в держателе таким образом, чтобы образец был об-
ращен к датчику.
Переместите датчик в его начальное положение, примерно в 70 мм от образца.
Медленно перемещайте каретку с датчиком по направлению к образцу, пока датчик не пере-
ключится (включается светодиод) или не коснется образца.
Теперь перемещайте датчик обратно к его начальному положению.
Повторите описанную процедуру с другими образцами материалов, указанных в табл. 3.
Запишите все результаты эксперимента в табл. 3 и сделайте выводы о переключательном дей-
ствии датчика магнитного поля.
Таблица 3
Результаты 4-го эксперимента
Образец материала Светодиод включен Светодиод не включен
St37
19. 19
Латунь
Алюминий
Синтетический материал
Постоянный магнит (большой)
Эксперимент 5. Траектория изменения тока датчика
магнитного поля NAMUR
Покажите, что траектория изменения тока датчика магнитного поля NAMUR зависит от силы
постоянного магнита.
Процедура
Установите держатель испытательных образцов в сегментный диск таким образом, чтобы
стрелки диска и панели были направлены друг на друга.
Закрепите в держателе плату с большим постоянным магнитом.
Вставьте датчик в каретку таким образом, чтобы его чувствительный элемент был направлен
влево.
Перемещайте каретку влево, пока датчик не коснется магнита. Установите образец по оси дат-
чика.
Подключите датчик к оконечному усилителю, как показано на рис. 11. При этом в гнездо 2
усилителя должен быть вставлен голубой провод (белый провод остается свободным).
Рис. 11. Схема подключения датчика магнитного поля NAMUR
к оконечному усилителю
Подключите миллиамперметр с пределом измерения 20 мА в цепь между усилителем и датчи-
ком (см. рис. 11).
Перемещайте каретку с датчиком вправо и считывайте значения силы тока для расстояний ме-
жду датчиком и образцом, указанных в табл. 4. Запишите эти значения в данную таблицу.
Определите силу тока в точке переключения и запишите значение в табл. 5.
Таблица 4
Значения силы тока в функции от расстояния
образца от датчика
s, мм 0 5 10 20 30 50 53 55 56 58 63
Iвых, мА
(большой магнит)
Iвых, мА
(малый магнит)
20. 20
Таблица 5
Значения силы тока переключения датчика
Параметры (1)*
(2)*
Iвых, мА (большой магнит)
Iвых, мА (малый магнит)
Примечание. (1)* — точка переключения при приближении; (2)* — точка переключения при удалении.
Далее снова переместите каретку влево и определите силу тока в точке переключения.
Теперь замените большой магнит малым. Повторите эксперимент для малого постоянного маг-
нита.
Изобразите траектории изменения тока при использовании обоих постоянных магнитов на ко-
ординатной сетке (рис. 12).
Отметьте на графике (см. рис. 12) точки переключения при перемещении датчика по направле-
нию от образца и к образцу.
Рис. 12. Система координат для изображения траектории
изменения тока датчика магнитного поля NAMUR
Подключение оконечного усилителя производить в соответствии с данными, представленными
в табл. 6.
Таблица 6
Проверка подключения датчика
Контрольные вопросы
1. Поясните выполненные эксперименты и выводы.
2. Классификация датчиков магнитного поля.
3. Принцип действия и устройство датчика магнитного поля.
4. Назовите магнитные характеристики материалов и поясните петлю гистерезиса.
5. Поясните кривые отклика датчика магнитного поля для различных положений постоянного
магнита.
6. Назовите область применения датчиков магнитного поля.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ
Устройство и принцип действия
Волоконно-оптические датчики представляют собой отдельную группу оптических датчиков и
отличаются от других типов оптических датчиков наличием в их конструкции волоконной оптики,
позволяющей обеспечить высокое пространственное разрешение или разместить датчик в ограни-
ченном, труднодоступном пространстве.
Гнезда оконечного усилителя Гнезда устройств
Гнездо 1 →
Гнездо «mA» мультиметра
(через переходные гнезда 2 → 4 мм)
Гнездо 2 → Голубой провод датчика
Гнездо 5 → Питание +24 В
Гнездо 6 → Гнездо заземления ┴
21. 21
Волоконно-оптические датчики передают свет от точечного источника мощностью P0 (пере-
датчика) в другую точку пространства. Свет распространяется радиально и одинаково во всех на-
правлениях (рис. 1) и его мощность определяется по формуле
P = P0/r2
,
где P — мощность светового потока (мощность излучения).
Если источник света поместить в фокусе линзы, радиальный поток преобразуется в параллель-
ный пучок света. Мощность его остается постоянной, пока он не встретит препятствие (рис. 2).
Рис. 1. Радиальное Рис. 2. Параллельный пучок света
распространение света
Все материальные среды, за исключением вакуума, имеют посторонние включения и в конеч-
ном счете неоднородны. Световой поток поглощается и рассеивается на этих неоднородностях, что
определяется как ослабление света. Даже чистейшее стекло имеет неоднородности и поэтому ослабля-
ет световой поток.
Упрощенно распространение света может быть представлено в виде отдельных узких лучей,
собранных в пучки. Если луч света падает на границу раздела двух сред с коэффициентами пре-
ломления n1 и n2, то небольшая его часть отражается (угол падения равен углу отражения), а ос-
тальная часть проходит во вторую среду и преломляется (рис. 3). Синусы углов падения и прелом-
ления световых лучей относятся как коэффициенты преломления соответствующих сред:
1
2
sin
sin
n
n
α
β
= .
Если непрерывно увеличивать угол падения, то можно достигнуть предела, при котором неот-
раженная часть луча становится параллельной линии границы раздела сред (граница луча). При
углах падения, превышающих предельный, имеет место полное отражение светового луча. Полное
отражение достигается на границе между оптически плотной (большой коэффициент преломле-
ния) и оптически прозрачной (малый коэффициент преломления) средами (рис. 4).
Рис. 3. Дифракция, отражение
и полное отражение
Рис. 4. Направления световых лучей
в волоконно-оптическом датчике
В волоконно-оптическом датчике свет полностью отражается во всех направлениях внутри цилин-
дрического световода, и луч света следует в соответствии с формой изогнутого световода (рис. 5). В
качестве проводника света в световодах применяется стекло или синтетический материал. Полное от-
ражение в стекловолоконном сердечнике с коэффициентом преломления n2 на границе с окружающей
стекловолоконной оболочкой с коэффициентом преломления n1 (n2 >> n1) обеспечивает передачу света
по световоду оптического датчика. Чем больше разница между n1 и n2, тем больше угол, под которым
лучи света могут вводиться в сердечник световода с последующим полным отражением света внутри
сердечника. Этот угол называют апертурным углом световода θ (или просто апертурой). Величина
угла θ определяется следующей формулой:
22. 22
2 2
2 1sin n nθ = − .
Рис. 5. Полное отражение в изогнутом световоде
волоконно-оптического датчика
Описание волоконно-оптического датчика «Pepperl+Fuchs»
Тип: SU15-K/32/82f/95.
Принцип действия волоконно-оптического датчика SU15-K/32/82f/95 основан на отражении
луча света от обнаруживаемого объекта, поэтому излучатель и приемник оптического излучения
здесь совмещены. Конструктивные особенности датчика определяются применением в нем воло-
конной оптики (рис. 6).
Датчик SU15 состоит из оптического и электронного преобразователей, соединенных между
собой сдвоенным волоконно-оптическим световодом.
Оптический преобразователь представляет собой тонкостенную металлическую трубку, в кото-
рую помещены световод излучателя и световод приемника оптического излучения. Световоды
вставляются в соответствующие гнезда электронного преобразователя и фиксируются винтами. В
датчике используется световое излучение красного цвета, которое генерируется средствами элек-
тронного преобразователя.
Электронный преобразователь принимает по световоду отраженный от объекта свет, преобра-
зует его в электрический сигнал и производит необходимую обработку сигнала. На выходах элек-
тронного преобразователя формируются дискретные сигналы логических уровней. Конструкция
электронного преобразователя допускает его монтаж на стандартной DIN-рейке. В дидактическом
исполнении оптический преобразователь снабжен специальным держателем, позволяющим встав-
лять его в каретку панели «Датчики приближения» (на рис. 6 не показан).
выходной
разъем
оптический преобразователь световоды
электронный
преобразователь
фиксирующий
винт
желтый
светодиод
кнопки регулировки
чувствительности
двойной светодиод
(зеленый/красный)
Рис. 6. Волоконно-оптический фотоэлектрический датчик SU15
Благодаря встроенному микропроцессору оптический датчик SU15 представляет собой программи-
руемую систему, обладающую функцией самодиагностики и позволяющую устанавливать набор рас-
ширенных параметров – от параметров конфигурирования выходов до параметров режима работы
датчика. Программирование может осуществляться либо специальным программатором при наличии
Стекловолоконный сердечник n2
(оптически плотная среда)
Стекловолоконная оболочка n1 (оптически прозрачная среда)
23. 23
оптической связи с датчиком, либо с помощью персонального компьютера и специального программ-
ного обеспечения. Кроме того, программирование точек переключения – основных параметров датчи-
ка — можно выполнить с помощью мембранных кнопок «+» и «–», а также светодиодов, расположен-
ных на электронном преобразователе, в режиме обучения.
Возможны три способа установки точки переключения: ручной, автоматический для непод-
вижных объектов и автоматический для движущихся объектов.
Задание точки переключения ручным способом осуществляют следующим образом:
1. Разблокировать кнопки электронного блока. Обычно при подаче питания на датчик кнопки
«+» и «–» заблокированы, чтобы исключить случайное изменение настроек датчика. Для разбло-
кирования кнопок следует одновременно нажать обе кнопки и удерживать их в этом положении не
менее 5 с (пока один раз не мигнет зеленый светодиод). Если зеленый светодиод мигает непре-
рывно, датчик уже находится в автоматическом режиме и для перевода его в режим ручных уста-
новок следует нажать любую из кнопок.
2. Поместить объект на нужном расстоянии от датчика.
3. Отрегулировать чувствительность датчика кнопками «+» и «–». Если горит желтый светоди-
од, следует уменьшить чувствительность нажатиями на кнопку «–» до выключения светодиода;
если желтый светодиод не горит, следует увеличить чувствительность нажатиями на кнопку «+»
до включения светодиода. Нажатия кнопок могут быть кратковременными или продолжительны-
ми (многократный повтор действия). При этом двойной светодиод загорается красным светом. Ес-
ли вспышек красного света нет, то либо датчик находится за пределами допустимого диапазона
обнаружения, либо кнопки заблокированы и их следует разблокировать.
4. Проверить настройку датчика его перемещением относительно объекта. Двойной светодиод
должен выдать несколько красных вспышек, и далее устанавливается нормальный режим пере-
ключения. При продолжающемся мигании красного светодиода процедуру программирования
следует повторить.
Эксперименты
Эксперимент 1. Ширина зоны сканирования.
Диапазон обнаружения
Проверьте диапазон обнаружения волоконно-оптического датчика для образцов различных ма-
териалов. Вычислите значения ширины зоны сканирования.
Процедура
Подключите волоконно-оптический датчик к источнику питания на панели «Датчики прибли-
жения», как показано на рис. 7.
Вставьте держатель образцов в сегментный диск таким образом, чтобы стрелки диска и панели
были направлены друг на друга. Закрепите в держателе стандартный белый образец.
Перемещайте каретку с оптическим преобразователем по направлению к образцу, пока преоб-
разователь не коснется образца (расстояние s = 0 мм). Отрегулируйте положение образца по оси
оптического преобразователя.
Запишите в табл. 1 значение p0 начального положения датчика.
Нажатиями кнопок «+» и «−» установите максимальное значение ширины зоны сканирования,
при котором желтый светодиод на электронном блоке выключен (на источнике питания горит
правый светодиод). При этом мигает красный светодиод на электронном блоке датчика.
Теперь отодвигайте каретку с оптическим преобразователем от образца, пока не загорится и
далее не погаснет желтый светодиод на электронном блоке датчика. При этом левый светодиод на
блоке питания должен погаснуть, а на электронном блоке должен гореть зеленый светодиод.
Перемещайте оптический преобразователь по направлению к образцу, пока выход датчика не
переключится, и запишите величину расстояния включения pe в табл. 1.
Повторите описанные выше действия для образцов, указанных в табл. 1.
Обобщите результаты эксперимента и сделайте выводы.
Таблица 1
Результаты 1-го эксперимента
Положение
датчика на
горизонтальной
линейке
Образец
Стандартный
белый
Матовый
черный
Глянцевый
черный
Зеркальный
p0, мм
24. 24
pe, мм
Рис. 7. Подключение выходов датчика
Эксперимент 2. Частотный счет.
Измерение частоты вращения
Проверьте обнаружение углового перемещения с помощью волоконно-оптического датчика,
определите частоту переключения fs и частоту вращения n сегментного диска.
Процедура
Подключите волоконно-оптический датчик к гнездам в поле источника питания панели «Дат-
чики приближения», как показано на рис. 7, и соедините переключательный выход датчика (чер-
ного цвета) с входом счетчика.
Переместите каретку с оптическим преобразователем к левому концу направляющей линейки.
Вставьте держатель с оптическим преобразователем в каретку таким образом, чтобы торец пре-
образователя был направлен на сегментный диск. При этом центральный штырь держателя должен
быть вставлен в верхнее отверстие каретки, а два других штыря должны касаться каретки.
Расположите каретку над крайней областью сегментного диска с 36 сегментами и выдвиньте опти-
ческий преобразователь из держателя на такое расстояние, чтобы световое пятно не превосходило по
размеру один сегмент (примерно 5 мм от поверхности диска).
Внимание! Оптический преобразователь не должен касаться сегментного диска.
Переведите датчик в режим обучения и настройте его чувствительность таким образом, чтобы
он уверенно различал белые и черные сегменты. Для этого переведите счетчик в режим счета (по-
зиция переключателя «Счет»).
Переместите каретку влево, чтобы оптический преобразователь сканировал внутреннюю об-
ласть сегментного диска с тремя сегментами.
Переведите счетчик в режим измерения частоты (позиция переключателя «Частота») и запиши-
те значение f1 в табл. 2.
Сдвигайте каретку вправо, чтобы оптический датчик обнаруживал четыре средних сектора на
сегментном диске, а затем и 36 секторов. Запишите значения частоты в табл. 2.
Увеличивайте частоту вращения сегментного диска, соответствующую показаниям счетчика fs
= 1200 Гц
Сдвигайте каретку влево, чтобы оптический датчик обнаруживал четыре средних сектора на
сегментном диске, а затем и 3 внутренних сектора. Запишите значения частоты в табл. 2.
Таблица 2
Результаты 2-го эксперимента
Число сегментов N fs, Гц n = (fs/N) ⋅ 60, об./мин
3 60
4
36
36 1200
4
3
Вычислите значения частоты вращения n сегментного диска для найденных частот переключе-
ния fs при различном числе сегментов N.
Эксперимент 3. Обнаружение строчных меток
Проверьте обнаружение строчных меток волоконно-оптическим фотоэлектрическим датчиком.
25. 25
Процедура
Подключите волоконно-оптический датчик к гнездам в поле источника питания панели «Датчики
приближения», как показано на рис. 7, и соедините переключательный выход датчика (черного цвета)
с входом счетчика.
Переместите каретку к левому концу направляющей линейки.
Вставьте держатель с оптическим преобразователем в каретку таким образом, чтобы оптиче-
ский датчик обнаруживал строчные метки над кареткой. При этом центральный штырь держателя
должен быть вставлен в боковое отверстие каретки, а два других штыря должны касаться каретки.
Расположите каретку над крайней меткой и выдвиньте оптический преобразователь из держа-
теля на такое расстояние, чтобы световое пятно не превосходило по размеру метку.
Внимание! Оптический преобразователь не должен касаться экспериментальной панели.
Переведите датчик в режим обучения и настройте его чувствительность таким образом, чтобы
он уверенно различал крайнюю левую метку. Для этого поместите датчик над синей строкой и
кнопками «+» и «–» добейтесь включения зеленого индикатора на электронном блоке.
Переместите каретку левее крайней левой метки.
Перемещением каретки вправо и подсчетом пройденных меток проверьте, как датчик распозна-
ет верхнюю разметку панели. Запишите число обнаруженных меток. Отметьте минимальный раз-
мер метки, при котором датчик не срабатывает.
Эксперимент 4. Определение диаметра объекта
Определите диаметр монеты с помощью волоконно-оптического датчика.
Процедура
Подключите волоконно-оптический датчик к гнездам в поле источника питания панели «Дат-
чики приближения», как показано на рис. 7.
Поместите небольшую монету в зоне позиционирования по центру зоны.
Примечание. Держатель оптического преобразователя датчика должен быть выдвинут из карет-
ки таким образом, чтобы преобразователь находился над центром монеты.
Закрепите оптический преобразователь в держателе таким образом, чтобы преобразователь не
касался монеты, и настройте датчик, чтобы он обнаруживал монету (светодиод включен).
Соедините выход электронного преобразователя датчика (черный штекер) с гнездом «STOP»
панели управления.
Переместите оптический датчик над монетой один раз слева направо и один раз справа налево.
Запишите отсчеты со шкалы, соответствующие положениям датчика в моменты включения свето-
диода (peлев и peправ).
По полученным отсчетам вычислите диаметр монеты.
peлев:……………………………………………………..
peправ:…………………………………………………….
Диаметр d =………………………………………….
Контрольные вопросы
1. Принцип действия волоконно-оптического датчика.
2. Поясните применение датчика с учетом особенностей его работы.
3. На какой параметр контролируемой среды реагирует оптоволоконный датчик при измерении
частоты вращения?
4. На какой параметр внешней среды реагирует оптоволоконный датчик при распознавании ме-
ток?
27. Учебное издание
Датчики
Методические указания к
выполнению лабораторных работ
Составители: Лесных Елена Владимировна
Слайковская Валентина Алексеевна
Тенитилов Евгений Сергеевич
Редактор Н.П. Клубкова
Компьютерная верстка А.С. Петренко
Изд. лиц. ЛР № 021277 от 06.04.98
Подписано в печать 28.04.2009
3,0 печ. л., 2,4 уч.-изд. л. Тираж 150 экз. Заказ № 2056
Издательство Сибирского государственного
университета путей сообщения
630049, Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191
Тел./факс: (383) 328-03-81. E-mail: press@stu.ru
