Всё о железнодорожном транспорте > Автоматика > Типы датчиковКарта сайта Ахтунг!
Рассмотрим наиболее распространенные типы датчиков.
Контактные датчики. В этих датчиках измеряемому механи* ческому перемещению соответствует замкнутое или разомкнутое состояние контактов, управляющих электрической цепью. Их применяют в системах автоматического контроля, сортировки деталей по размерам и автоматической сигнализации.
В системах железнодорожной автоматики распространение получили контактные датчики, выполняющие функции контроля проследования подвижного состава и называемые рельсовыми педалями, а также путевые датчики весомера. Педали выдают электрический сигнал при срабатывании контактов их выходных элементов в результате воздействия колеса на воспринимающий пружинно-рычажный механизм датчика.
Педаль рельсовая саморегулирующая просадочная типа ПСП-2 состоит из корпуса, который крепят на бетонном основании, оси с фрикционом, контактной системы с выводами, предохранительного кожуха и прихвата на рельсе, соединенном посредством рычага с осью. Когда колесо въезжает в зону действия педали и рельс просаживается на глубину 0,8 мм и более, рычаг поворачивает ось с коромыслом, переключая контакты педали и возвращая их в исходное положение при выходе колеса из этой зоны.
Действие мембранной педали основано на передаче давления от прогиба рельса под подвижным составом через нажимное приспособление на сжимаемую воздушную камеру, расположенную под рельсом, и воздействия вытесняемого из этой камеры воздуха на мембрану, с которой связана контактная система.
Рассмотренные контактные датчики применяют для счета осей подвижного состава только в ограниченном диапазоне нагрузок на ось и скоростей подвижного состава. Вне этих пределов педали не фиксируют группу проходящих осей или не выделяют отдельные оси.
Потенциометрические датчики. Для преобразования угловых или линейных механических перемещений в соответствующие изменения сопротивления, напряжения или тока служит потенциометрический датчик, который представляет собой резистор, включенный по схеме потенциометра.
На каркасе 6 из изоляционного материала размещена обмотка 4 ( 1.8, а). По кромке провода обмотки перемещается контакт щетки 5, приводимой во вращение осью 2. Движок 3 соединяет контакт щетки 5 с щеткой / токосъемного кольца 7. Ось вращения и движок 3 электрически изолированы друг от друга. Напряжение питания U подается на зажимы потенциометра, выходное напряжение UBblx снимается между одним из зажимов, на которые подается питание, и контактом, соединенным с токосъемным кольцом 7. Элемент, угловое перемещение которого а нужно преобразовать ( 1.8, б), механически связывается с осью 2, положение которой определяет сопротивление г, а следовательно, выходное напряжение UBUX и ток в нагрузке /„. В качестве нагрузки R„ может быть использован электроизмерительный прибор, например вольтметр, отградуированный в значениях угловых перемещений а. Статическая характеристика потенциометрического датчика показывает зависимость выходного напряжения 1/вых от контролируемого угла поворота а подвижного контакта щетки 5 UBUX = f(a) в режиме холостого хода, т. е. когда /?„ = оо ( 1.8, в, прямая /) и при наличии нагрузки Яяфоо ^кривая 2). Обычно стремятся к реализации линейной статической характеристики. Для этого необходимо выполнить соотношение RH^>R, где R — сопротивление потенциометра. Потенциометрические датчики используют на тепловозах в качестве датчиков давления масла. Под давлением масла мембрана, воздействующая на шток, рычажную передачу и далее подвижной-контакт потенциометра, прогибается.
Тензодатчики. Для измерения статических или динамических усилий и деформаций деталей служат тензодатчики. В основе работы тензодатчиков лежит свойство материалов изменять их электрическое сопротивление при их механической деформации -— тензо-эффект. В настоящее время широко используют проволочные, фольговые и полупроводниковые тензодатчики.