8.mavzu. Datchiklarning asosiy xarakteristikalari (8 soat).
Reja:
1.
Uzatish funksiyasi.
2.
O‘lchash diapazoni (maksimal kirish signali).
3.
CHiqish qiymatlarining diapazoni.
4.
Datchiklarning aniqligi.
5.
Kalibrlash va kalibrlash xatoligi.
6.
Gisterezis va nochiziqlilik.
7.
Datchiklarning maxsus xarakteristikalari.
8.
Qo’zg’atish impedansi. Dinamik xarakteristikalar. Ishonchlilik.
9.
Datchiklarning ko‘llash sharoiti bilan belgilanadigan xarakteristikalar.
Datchiklarning asosiy ko’rsatkichlari. Datchiklarning turlari ko‘p bo‘lishiga
qaramay, ular bir hildagi bir necha asosiy ko‘rsatkichlarga ega: 1. Statik
tavsifnomasi - chiqish kattaligini kirish kattaligiga bog‘likligi (1-rasm). Statik
tavsifnomasi chiziqli datchiklar (1-rasm, a) uchun sezgirlik koeffityenti
o‘zgarmaydi.
1-rasm. Datchiklarning statik tavsifnomalari. Statik tavsifnomasi nochiziqli
datchiklar uchun sezgirlik koeffitsiyenti xar hil nuqtalarda (1-rasm, v) xar hil
bo‘ladi va bu kattatik differensial sezgirlik deyiladi. Uni aniqlash uchun quyidagi
formula qo‘llanadi:
Kc=dy/dx= y/dx
Datchikning absolyut xatoligi - datchikning chiqish signalining xaqiqiy u1
va uning hisoblangan u2 qiymatlarning farqi, ya‘ni
4. Datchikning dinamik tavsifnomasi - chiqish signalining vaqt mobaynida
o‘zgarilishini ko‘rsatadi.
5. Datchikning dinamik tavsifnomasi chiqish signalining vaqt mobaynida
o‘zgarishini ko‘rsatadi.
Rezistiv datchiklar
Rezistiv datchiklar chiziq va burchak xarakatlarni kuch va momentlar,
tebranish va vibratsiyalar, xarakat va yoruglik kabi noelektrik kattaliklarni nazorat
qilish va o‘lchash jarayonlarida qo‘llaniladi. Rezistiv datchiklar guruxiga
potensiometrik, ko’mir (kontaktli), tenzometrik kabi datchiklar (fotorezistiv,
termorezistiv) kiradi. Bunday turdagi datchiklarning ish prinsipi nazorat
qilinayotgan kattalikning ta‘sirida uning aktiv qarshiligi o‘zgarilishiga asoslangan
bo‘ladi.
Potensiometrik datchiklar
Potensiometrik datchiklarda nazorat qilinayotgan xarakat sezgir elementga
uzatilib uning qarshiligi hisobiga o‘zgaruvchan yoki o‘zgarmas kuchlanishga
aylantiriladi (2- rasm). Potensiometrning xarakatlanuvchi kontakti nazorat
qilinayotgan xarakatga bog‘langan bo‘lib, ob‘ektning holati o‘zgarilganda uning
qarshiligi ham va ikkilamchi asbobdagi ko‘rsatgich o‘zgariladi. Ikkilamchi asbob
esa nazorat qilinayotgan parametrlar birligida darajalangan. Kuchlanishning
tebranishlarini ta‘sirini yo‘qotish maqsadida stabillashgan manbalardan
foydalanish tavsiflanadi.
Potensiometrik datchiklar va ularning tavsifnomalari. Potensiometrik
datchikning statik tavsifnomasini chiziqlikga yaqinlashtirish maqsadida unga
muvofiq ish rejimini (2.3.-rasm, b, g) topshirishadi yoki reostatni o‘rash usulini
o‘zgartiradi. Agar chiqish tok yoki kuchlanish belgisi xarakat yo‘nalishiga
muvofiqligi kerak bo‘lsa, unda o‘rta nuqtali potensiometrdan foydalanishadi (2.3.-
rasm, в). Uning tavsifnomasi rasmda keltirilgan. (2.3.- rasm, g)
Burchak xarakatlarini nazorat qilish uchun halqasimon potensiometrik
datchiklar qo‘llanadi (2.3.-rasm, d). Kontaktsiz datchiklar sifatida suyuqlik
potensiometrik datchiklar qo‘llanadi (2.3.-rasm, e). Potensiometrik datchikning
tavsifnomalari va sezgirligi analitik usulda hisoblanadi. Ko‘rsatilgan sxema uchun
quyidagi tenglamani tuzsa bo‘ladi.
Potensiometrik datchiklar yuqori darajadagi aniqlik va tavsifnomalari
o‘zgarmas, sodda, kichik gabaritlari va arzonligi bilan ajralib turadi. Bundan
tashqari, ulardan foydalanilayotganda qo‘shimcha kuchaytirigichlarni ishlatishni e
a b v g d 32 xojati yo‘q, chunki ularning chiqish quvvati ikkilamchi asboblar uchun
yetarli. Lekin xarakatlanuvchi kontaktning mavjudligi ularning puxtaligini
pasaytiradi.
Ko’mir (kontaktli) datchiklari
Ko‘mir datchiklarining ish prinsipi, o‘zining ichki elektr qarshiligi
keltirilgan kuchlar ta‘sirida o‘zgarishiga asoslangan. Bu turdagi eng sodda datchik
(4.-rasm, a) grafit disklardan yig‘ilgan ko‘mir ustindan iborat. Disklar orasiga esa
kontaktli shaybalar o‘rnatilgan. Ko‘mir ustunning qarshiligi grafit disklarning
kichik qarshiligi va disk-shayba o‘tishi asosiy qarshiliklar yig‘indisiga teng. Disk-
shayba o‘tishning qarshiligi esa o‘z navbatida disk va shaybalar zichligiga, ya‘ni
bosish kuchiga bog‘liq.
Ko‘mir datchiklarining sezgirligini oshirish maqsadida ko‘priksimon ulanish
sxemalardan foydalaniladi (2.4-rasm, в). F kirish kuchi ta‘sirida ko‘prik
sxemasining yelkasidagi R1 qarshiligi kamayadi, ikkinchi yelkadagi R2 esa oshadi.
Bunday datchiklar – differensial datchiklar deyiladi. Ko‘mir datchiklarining
afzalliklari: sodda, o‘lchamlari kichik, arzon. Kamchiliklari: qarshilikning
nostabilligi, gisterezis, mavjudligi va tavsifnomasi nochiziqliligi. Oddiy ko‘mir
datchikning statik tavsifnomasidan ko‘rinib turibdiki (2.4. -rasm, b) nochiziqlilik
kichik kuchlar chegarasiga to‘g‘ri keladi. Differensial datchiklarning statik
tavsifnomasi esa chiziqlilikka yaqin.
Тenzometrik datchiklar
Тenzometrik datchiklarning ish prinsipi tenzoeffekt xodisasiga asoslangan
bo‘ladi, ya‘ni elastik deformatsiya ta‘sirida uning qarshiligi o‘zgaradi.
Тenzodatchik ma‘lum usulda o‘ralgan va ikkala tomоnidan maxsus plenka
yopishtirilgan yupqa simdan iborat. Тenzodatchik deformatsiyasi nazorat
qilinayotgan detalga maxsus yelim bilan puxta yopishtiriladi. Detalning
deformatsiyasi natijasida simning geometrik o‘lchamlari o‘zgarilib qarshiligi
o‘zgaradi. Тenzometrik datchiklarning tavsifnomasi chiziqli bo‘ladi va shu sababli
ularning sezgirligi deyarli o‘zgarmaydi. a b v 34 Тenzometrik datchiklarning
asosiy ko‘rsatkichi tenzosezgirlik hisoblanadi va u quyidagicha ifodalanadi: