|
Sig‘imli datchiklar.
Sig‘imli ko‘chish datchiklari keng qo‘llanilish sohasiga
ega. Ulardan mustaqil tarzda obyektlarning holati va ko‘chishlarini aniqlash uchun
foydalanilishi ham, ularda alohida elementlarning ko‘chishlari ularga turli kuchlar,
bosim, harorat va hokazolarning ta’sir ko‘rsatishi bilan chaqiriladigan boshqa
datchiklar tarkibiga kirishi ham mumkin. Sig‘imli datchiklar amalda har qanday
materialdan tayyorlangan obyektlarning ko‘chishlarini o‘lchashi mumkinligi
sababli, ular hamma joyda qo‘llaniladi. Sig‘imli datchiklarning harakat tamoyili
yoki kondensator geometriyasining o‘zgarishiga (ya’ni plastinkalar orasidagi
masofaning o‘zgarishiga), yoki plastinkalar orasiga turli elektr o‘tkazuvchan va
dielektrik materiallarni joylashtirish hisobiga sig‘imning o‘zgarishiga asoslanadi.
Sig‘imning o‘zgarishi, qoidaga ko‘ra, o‘zgaruvchan elektr signaliga aylantiriladi.
Sig‘imli datchiklar bir qutbli (ularning tarkibiga faqat bitta kondensator kiradi),
differensial (ularning tarkibiga ikkita kondensator kiradi) yoki ko‘prikli (bu erda
endi to‘rtta kondensatordan foydalaniladi) bo‘lishi mumkin. Differensial yoki
271
ko‘prikli datchiklar holatida bitta yoki ikkita kondensator yoki o‘zgarmas, yoki bir-
biriga qarama-qarshi ulangan o‘zgaruvchan sig‘imli bo‘lib hisoblanadi.
5.11-rasmda ko‘rsatilgan misolda bir xil
A
maydonga ega bo‘lgan uchta
plastinka ko‘rib chiqiladi, ular ikkita
S
1
va
S
2
kondensatorlarni shakllantiradi. Ikkita
chekka plastinkalarga bir xil amplitudali, biroq 180
0
ga teng bo‘lgan fazalar farqi
bilan sinusoidal signallar beriladi. Ikkala kondensator bir xil bo‘lib hisoblanishi
sababli, ular orqali o‘tadigan toklar o‘zaro bir-birini yo‘q qiladi, markaziy
plastinkaning potensiali esa amalda nolga teng bo‘ladi. Endi markaziy plastinka
pastga
x
masofaga siljigan holatni ko‘rib chiqamiz (5.11B- rasm). Bu
S
1
va
S
2
kondensatorlarning sig‘imlarining o‘zgarishiga olib keladi:
,
(5.12)
Bunda markaziy plastinkadagi signalning amplitudasi
x
ko‘chish kattaligiga,
faza esa – harakat yo‘nalishiga proporsional bo‘ladi. Chiqish signalining
amplitudasini quyidagi ifodadan topish mumkin:
(5.13)
x
shart bajarilganda chiqish kuchlanishi ko‘chishga amalda chiziqli
tarzda bog‘liq bo‘ladi. Yig‘indining ikkinchi a’zosi ikkita kondensatorning
boshlang‘ich nomuvozanatiga to‘g‘ri keladi va chiqish signalining siljish
kuchlanishi vujudga kelishining asosiy sababi bo‘lib hisoblanadi. Plastinkalarning
uchlaridagi chekka effektlar va elektrostatik kuchlarning ta’siri ham siljish
kuchlanishi paydo bo‘lishining sabablariga kiradi. Ikkita zaryadlangan plastinka
orasida tortish yoki itarish kuchlarining ta’siri natijasida ular o‘zlarini xuddi
prujinalarday tutadi. Bu kuchning oniy qiymati quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:
F = -
(5.14)
Amaliyotda elektr o‘tkazuvchan obyektning ko‘chishini o‘lchashda uning
yuzasi ko‘pincha kondensatorning plastinkasi rolini o‘taydi. 5.12- rasmda bir qutbli
sig‘imli datchikning prinsipial sxemasi ko‘rsatilgan, unda kondensatorning
272
plastinkalaridan biri koaksikal kabelning markaziy o‘tkazgichiga ulangan, boshqa
plastinka esa obyektning o‘zi bo‘lib hisoblanadi.
5.11- rasm. Yassi plastinkali sig‘imli datchikning harakat tamoyili: A –
muvozanatlangan holat; B – muvozanatlanmagan holat
Shuni qayd qilamizki, datchikning o‘zining plastinkasi erga ulangan ekran
bilan qurshab olinadi, bu chiziqlilikni yaxshilash va chekka effektlarni kamaytirish
imkonini beradi. Tiplashgan sig‘imli datchik 3 MGs diapazondagi chastotalarda
ishlaydi va tez harakatlanayotgan obyektlarning ko‘chishini detektirlashi mumkin.
Kiritilgan elektron interfeysli bunday datchikning chastota tavsiflari 40 kGs
diapazonda yotadi. Sig‘imli yaqinlashish datchiklari elektr o‘tkazuvchan obyektlar
bilan ishlashda juda samarali bo‘ladi, bunda ular elektrod bilan obyektning
o‘zining o‘rtasidagi sig‘imni o‘lchaydi. Sig‘imli datchiklar shuningdek elektr
o‘tkazmaydigan obyektlar bilan ham etarlicha yaxshi ishlaydi, biroq bunda
ularning aniqligi biroz yomonlashadi. Elektrodning atrofiga tushadigan har qanday
obyekt o‘zining dielektriklik xususiyatlariga ega bo‘ladi, bu elektrod bilan
datchikning korpusi o‘rtasidagi sig‘imni o‘zgartiradi, bu esa, o‘z navbatida, obyekt
bilan detektor o‘rtasidagi masofaga proporsional bo‘lgan chiqish signalining paydo
bo‘lishiga olib keladi.
Sezgirlikni oshirish va chekka effektlarni kamaytirish uchun bir qutbli
sig‘imli datchikda faol ekranlash qo‘llaniladi. Bunda ekran elektrodning ishchi
bo‘lmagan tomonlari atrofiga joylashtiriladi va unga elektroddagi kuchlanishga
273
teng bo‘lgan kuchlanish beriladi. Ekran va elektroddagi kuchlanishlar bir xil
amplituda va fazaga ega bo‘lishi sababli ularning o‘rtasida elektr maydoni
bo‘lmaydi va ekranning orqasida joylashgan barcha tarkibiy qismlar datchikning
ishlashiga hech qanday ta’sir ko‘rsatmaydi.
5.12-rasm. Ekranlaydigan halqali sig‘imli datchik
Do'stlaringiz bilan baham: | 
