Измерительные преобразователи

Измерительные преобразователи предназначены для преобразования

измеряемого параметра (входной величины) в сигнал, удобный для дальнейшего преобразования или наблюдения.

Преобразователи (датчики), как правило, осуществляют измерения очень

малых перемещений и являются первичными преобразователями измеряемой величины, а поэтому к ним предъявляется целый ряд требований, главные из которых:

1. высокая точность и чувствительность измерения, причем высокая

точность измерения должна быть экономически оправдана;

2. долговечность и надежность в работе;

3. небольшие размеры и масса;

4. малое измерительное усилие и его постоянство в пределах рабочего

хода измерительного наконечника;

5. высокая собственная частота подвижной системы (при измерениях в

динамическом режиме);

6. достаточно большие пределы измерений;

7. малая чувствительность к вибрациям и ускорениям;

8. автоматический и достаточно мощный выходной сигнал.

Погрешность датчика при длительной работе не должна превышать

10 - 20 % от заданного допуска или, в крайнем случае, не должна быть больше величины сужения допуска, вызванного применением калибров. Настройка датчика должна действовать, по крайней мере, в течение односменной работы контрольного устройства. Датчик должен иметь небольшое измерительное усилие, особенно в случае контроля малых деталей или тонких стенок. Допустимую величину измерительного усилия можно определить по следующей формуле Берца для сопряжения цилиндра с плоскостью:

где Р_тах - максимально допускаемая величина измерительного усилия, H;

R - радиус контролируемой детали, м;

l - длина соприкосновения детали с поверхностью наконечника, м;

[σ_сж] - допускаемое напряжение сжатия материала детали, МПа;

Е₁, Е₂ - модули упругости соответственно детали и измерительного наконечника, МПа.

Датчик должен иметь небольшие размеры, в случае, когда он

располагается близко к рабочей зоне станка, а массу минимальную, если датчик встраивается в быстровращающиеся части станка, поскольку в противном случае инерционные усилия будут деформировать различные детали датчика и тем самым увеличивать погрешность измерения.

Пределы измерений должны позволять фиксировать наиболее возможные

отклонения размеров и формы контролируемых деталей.

Свободный ход измерительного наконечника должен быть больше

рабочего перемещения на 0,5 - 5 мм. Для беспрепятственного съема и установки детали общий ход наконечника должен быть не менее 1 мм.

При наладке ПАК возникает необходимость визуального отсчета.

Поэтому датчик, как правило, снабжается кроме преобразующего элемента еще и стрелкой со шкалой или другим типом указателя. Шкала должна быть расположена удобно для наблюдения. В тех случаях, когда датчик предназначен для работы в условиях динамических режимов, конец его стрелки-указателя связывают с демпфирующим механизмом, обычно воздушного или жидкого типа, чтобы не происходила ее вибрация. [1]