Avtomatikaning tеxnik vositalari

Magnitoelastik datchiklar va Хoll elementi

Magnitoelastik datchiklarning ish prinsipi ferromagnit materiallarni yoki mehanik kuchlar ta’sirida magnit singdiruvchanligi o’zgarishiga asoslangan. Ushbu datchiklar har hil ko’rinishdagi o’zaklar va ularga o’ralgan bitta yoki bir necha cho’lg’amlardan iborat (2.8-rasm). F kuchi ta’sirida bir vaqtning o’zida o’zakning geometrik o’lchamlari hamda magnit singdiruvchanligi o’zgariladi.
2.8- rasm. Magnitoelastikli datchikning sxemasi va tavsifnomasi.
2.8 b-rasmda ko’rsatilganidek, magnitoelastik datchiklarning statik tavsifnomalari katta qismda nochiziqli. Shuning uchun ular ish diapazonining 15- 20 % ishlatiladi. Bundan tashqari cho’lg’amning toki haroratga bog’liq va temir - nikel eritmalardagi qoldiq deformatsiyaga ega.
Хoll elementi yoki Хoll datchigi magnit maydonga joylashtirilgan to’rt chiqish klemmalariga ega bo’lgan yarim o’tkazgich plastinadan iborat (2.9 - rasm).

2.9- rasm. Хoll elementining sxemasi.

Хoll elementining ish prinsipi quyidagicha. Ikkita chiqish klemmalariga tok uzatiladi. Magnit maydon o’zgarishi bilan elektronlar xarakat yo’nalishini o’zgartirib qolgan ikkita chiqishda kuchlanishni hosil qiladi. Shunday qilib kirish kattaligi bo’lib mexanik ta’sirda hosil bo’ladigan magnit maydoni o’zgarilishi chiqish kattaligi kuchlanishining o’zgartirilishi bo’ladi.
Chiqishdagi kuchlanish:

U_x=kIB/h (2.12)

bu yerda: K - Хoll koeffitsiyenti, har hil yarim o’tkazgich materiallar uchun K= 10^-2 … 9x10^-9 m³/A. s
h - plastina qalinligi, m.
B - magnit induksiyasi, Tl.
I - plastinaga uzatilgan tok, A.
Ushbu datchikalar kirish va chiqish qarshiliklari katta diapazoni, ixchamligi yuqori darajadagi vibroturg’unlik va uzoq muddatli hizmat davri tufayli keng qo’llanadi.

3. Sig’im datchiklari va ularning qo’llanish sohalari

Sig’im datchiklarida xilma-xil kirish kattaliklarni (chiziqli va burchak xarakatlarni, mexanik kuchlanish, satx va kabilar) sig’im o’zgarilishiga aylantiriladi. Amalda sig’im datchiklari kondensatorlardan yasaladi. O’lchaydigan kattaliklariga qarab sig’im datchiklari (2.10-rasm) yuzasi o’zgaruvchan, oraliq masofasi o’zgaruvchan va dielektrik singdiruvchanligi o’zgaruvchan turlariga bo’linadi.

2.10- rasm. Sig’im datchiklarining turlari.

Тekis kondensatorning sig’imi quyidagi tenglama orqali ifodalanadi:

C=₀S/, (2.13)

bu yerda: ₀=8,8510^-12 F/m - vakuumning dielektrik singdiruvchanligi; - kondensatorning plastinalararo muhitining dielektrik singdiruvchanligi; S - plastinalarning yuzasi; - plastinalararo masofa.
Oraliq masofasi o’zgaruvchan datchiklar (2.10, a-rasm) 0,1...0,01 mkm aniqliqda chiziqli xarakatlarni, yuzasi o’zgaruvchan datchiklar (2.10, v-rasm) chiziqli va burchak xarakatlarni nazoratida va dielektrik singdiruvchanligi o’zgaruvchan (2.10, s - rasm) namlik, sath, kimyoviy tarkib kabi kattaliklarni o’lchashda qo’llaniladi. O’lchash aniqligini va sezgirligini oshirish maqsadida sig’im datchiklari ko’priksimon sxemalarga ulanadi. Yuqorida ko’rib chiqilgan prinsip asosida sig’im manometrlari ishlaydi.
O’lchash aniqligini va sezgirligini oshirish maqsadida sig’im datchiklari ko’priksimon sxemalarga ulanadi. Yuqorida ko’rib chiqilgan prinsip asosida sig’im manometrlari ishlaydi. (2.11-rasm).
O’lchanayotgan bosim asbobga quvur 1 orqali uzatilib, membrana 2 orqali qabul qilinadi. Membrana o’z navbatida plastina 3 bilan kondensatorni hosil qiladi. Kondensator sxemaga klemma 4 lar yordamida ulanadi. Bosim ta’sirida membrana egilib plastinaga yaqinlashadi va kondensatorning sig’imini o’zgartiradi. Shunday qilib kondensator sig’imi o’lchanayotgan bosimga proporsionaldir.

2.11-rasm. Sig’im manometrining sxemasi.

Sig’im datchiklarining afzalliklari: soddaligi, ixchamligi, arzonligi va kichik inersionligi. Kamchiliklari: chiqish signalining quvvati pastligi, o’lchov natijalari atrof muhit ko’rsatkichlariga bog’liqligi, ulaydigan simlar va qurilma metall qismlarning sig’imlari turlicha ta’sir qilib, detallarning o’zaro joylashishiga bog’liq.

4.