పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్లు

పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్ అనేది వేరియబుల్ రెసిస్టర్, దీనికి సరఫరా వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది, దాని ఇన్‌పుట్ విలువ కరెంట్-కలెక్టింగ్ కాంటాక్ట్ యొక్క లీనియర్ లేదా కోణీయ స్థానభ్రంశం మరియు అవుట్‌పుట్ విలువ ఈ పరిచయం ద్వారా తీసుకున్న వోల్టేజ్, ఇది దాని స్థానం వలె పరిమాణంలో మారుతుంది. మార్పులు.

పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్‌లు సరళ లేదా కోణీయ స్థానభ్రంశాలను ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మార్చడానికి రూపొందించబడ్డాయి, అలాగే నిరంతర రకం యొక్క ఆటోమేటిక్ మరియు ఆటోమేటిక్ పరికరాలలో సరళమైన ఫంక్షనల్ డిపెండెన్సీలను పునరుత్పత్తి చేయడానికి రూపొందించబడ్డాయి.

పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్ కనెక్షన్ రేఖాచిత్రం

ప్రతిఘటన ద్వారా, పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్లు విభజించబడ్డాయి

• స్థిరమైన ప్రతిఘటనతో లామెల్లాస్;

• నిరంతర వైండింగ్తో వైర్ కాయిల్;

• నిరోధక పొరతో.

కొన్ని డిజైన్ లోపాల కారణంగా సాపేక్షంగా ముతక కొలతలను నిర్వహించడానికి లామెల్లర్ పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్‌లు ఉపయోగించబడ్డాయి.

అటువంటి సెన్సార్లలో, స్థిరమైన రెసిస్టర్లు, నామమాత్రంగా ప్రత్యేక పద్ధతిలో ఎంపిక చేయబడి, లామెల్లెకు విక్రయించబడతాయి.

లామెల్లా అనేది ప్రత్యామ్నాయ వాహక మరియు నాన్-కండక్టివ్ మూలకాలతో కూడిన నిర్మాణం, దానిపై కలెక్టర్ కాంటాక్ట్ స్లైడ్ అవుతుంది.ప్రస్తుత కలెక్టర్‌ను ఒక వాహక మూలకం నుండి మరొకదానికి తరలించినప్పుడు, దానికి అనుసంధానించబడిన రెసిస్టర్‌ల యొక్క మొత్తం నిరోధకత ఒక ప్రతిఘటన యొక్క నామమాత్ర విలువకు అనుగుణంగా మారుతుంది. ప్రతిఘటనలో మార్పు విస్తృత పరిధిలో సంభవించవచ్చు. కాంటాక్ట్ ప్యాడ్‌ల పరిమాణం ద్వారా కొలత లోపం నిర్ణయించబడుతుంది.

లామెల్లర్ పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్

వైర్ పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్లు మరింత ఖచ్చితమైన కొలతల కోసం రూపొందించబడ్డాయి. నియమం ప్రకారం, వాటి నమూనాలు గెటినాక్స్, టెక్స్‌టోలైట్ లేదా సిరామిక్స్‌తో తయారు చేసిన ఫ్రేమ్, దానిపై ఒక పొరలో సన్నని తీగ గాయమై, ఒక మలుపులో తిరుగుతుంది, దానిలో ప్రస్తుత కలెక్టర్ స్లైడ్ అవుతుంది.

వైర్ యొక్క వ్యాసం నిర్ణయిస్తుంది ఖచ్చితత్వం తరగతి పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్ (ఎక్కువ 0.03-0.1mm, తక్కువ 0.1-0.4mm). వైర్ పదార్థాలు: మాంగనిన్, ఫెచ్రల్, నోబుల్ లోహాల ఆధారంగా మిశ్రమాలు. స్లిప్ రింగ్ వైర్ పగిలిపోకుండా నిరోధించడానికి మృదువైన పదార్థంతో తయారు చేయబడింది.

పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్ల ప్రయోజనాలు:

• డిజైన్ యొక్క సరళత;

• చిన్న పరిమాణం మరియు బరువు;

• స్టాటిక్ లక్షణాల యొక్క అధిక స్థాయి సరళత;

• లక్షణాల స్థిరత్వం;

• ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ మరియు డైరెక్ట్ కరెంట్‌పై ఆపరేషన్ అవకాశం.

పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్ల యొక్క ప్రతికూలతలు:

• స్లైడింగ్ కాంటాక్ట్ ఉనికి, ఇది కాంటాక్ట్ ట్రేస్ యొక్క ఆక్సీకరణ, మలుపులు రుద్దడం లేదా స్లయిడర్ యొక్క బెండింగ్ కారణంగా నష్టం కలిగించవచ్చు;

• లోడ్ కారణంగా ఆపరేషన్లో లోపం;

• సాపేక్షంగా చిన్న మార్పిడి కారకం;

• అధిక సున్నితత్వం థ్రెషోల్డ్;

• శబ్దం యొక్క ఉనికి;

• ప్రేరణ డిశ్చార్జెస్ ప్రభావంతో విద్యుత్ కోతకు గురికావడం.

పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్ల స్టాటిక్ లక్షణం

తిరుగులేని పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్ యొక్క స్టాటిక్ లక్షణం

నిరంతర కాయిల్‌తో పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్‌ను ఉదాహరణగా పరిశీలిద్దాం. పొటెన్షియోమీటర్ టెర్మినల్‌లకు AC లేదా DC వోల్టేజ్ U వర్తించబడుతుంది. ఇన్‌పుట్ విలువ స్థానభ్రంశం X, అవుట్‌పుట్ విలువ వోల్టేజ్ Uout. నిష్క్రియ మోడ్ కోసం, సెన్సార్ యొక్క స్టాటిక్ లక్షణం సరళంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే సంబంధం నిజం: Uout = (U / R) r,

ఇక్కడ R అనేది కాయిల్ రెసిస్టెన్స్; r అనేది కాయిల్ యొక్క ఒక భాగం యొక్క ప్రతిఘటన.

r / R = x / l, ఇక్కడ l అనేది కాయిల్ యొక్క మొత్తం పొడవు, మనకు Uout = (U / l) x = Kx [V / m],

ఇక్కడ K అనేది సెన్సార్ యొక్క మార్పిడి (ప్రసారం) గుణకం.

సహజంగానే, అటువంటి సెన్సార్ ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ యొక్క గుర్తులో మార్పుకు ప్రతిస్పందించదు (సెన్సార్ కోలుకోలేనిది). సంతకాలలో మార్పులకు సున్నితంగా ఉండే పథకాలు ఉన్నాయి. అటువంటి సెన్సార్ యొక్క స్టాటిక్ లక్షణం చిత్రంలో చూపిన రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్ యొక్క రివర్సిబుల్ సర్క్యూట్

రివర్సిబుల్ పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్ యొక్క స్టాటిక్ లక్షణం

వివిధ రకాల లోపాలు ఉన్నందున, ఫలిత ఆదర్శ లక్షణాలు నిజమైన వాటి నుండి గణనీయంగా భిన్నంగా ఉంటాయి:

1. డెడ్ జోన్.

అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ వివిక్తంగా మారుతూ ఉంటుంది, అనగా. చిన్న ఇన్‌పుట్ విలువ కోసం, Uout మారనప్పుడు ఈ జోన్ ఏర్పడుతుంది.

వోల్టేజ్ జంప్ యొక్క పరిమాణం సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: DU = U / W, ఇక్కడ W అనేది మలుపుల సంఖ్య.

సున్నితత్వ థ్రెషోల్డ్ కాయిల్ వైర్ యొక్క వ్యాసం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: Dx = l / W.

డెడ్ బ్యాండ్ కోసం పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్

2. వైర్ వ్యాసం, ప్రతిఘటన మరియు వైండింగ్ పిచ్ యొక్క వైవిధ్యం కారణంగా స్టాటిక్ లక్షణాల అక్రమత.

3. మోటారు మరియు గైడ్ స్లీవ్ యొక్క భ్రమణ అక్షం (కంప్రెషన్ స్ప్రింగ్‌లు దానిని తగ్గించడానికి ఉపయోగించబడతాయి) మధ్య సంభవించిన ఎదురుదెబ్బ నుండి లోపం.

4.ఘర్షణ కారణంగా లోపం.

పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్ యొక్క బ్రష్‌ను నడిపించే మూలకం యొక్క తక్కువ శక్తుల వద్ద, ఘర్షణ కారణంగా స్తబ్దత జోన్ సంభవించవచ్చు.

బ్రష్ ఒత్తిడిని జాగ్రత్తగా సర్దుబాటు చేయాలి.

5. లోడ్ ప్రభావం కారణంగా లోపం.

లోడ్ యొక్క స్వభావాన్ని బట్టి, స్టాటిక్ మరియు డైనమిక్ మోడ్‌లో లోపం ఏర్పడుతుంది. క్రియాశీల లోడ్తో, స్టాటిక్ లక్షణం మారుతుంది. అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ విలువ వ్యక్తీకరణ ప్రకారం నిర్ణయించబడుతుంది: Uout = (UrRn) / (RRn + Rr-r2)

ఇవి. Uout = f (r) Rnపై ఆధారపడి ఉంటుంది. Rn >> R తో Uout = (U / R) r;

Rn సుమారుగా Rకి సమానంగా ఉన్నప్పుడు, ఆధారపడటం నాన్-లీనియర్ మరియు స్లయిడర్ (2/3))l నుండి వైదొలిగినప్పుడు సెన్సార్ యొక్క గరిష్ట లోపం ఉంటుంది. సాధారణంగా RN / R = 10 … 100 ఎంచుకోండి. x = (2/3) l వద్ద ఉన్న లోపం యొక్క పరిమాణాన్ని వ్యక్తీకరణ ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు: E = 4/27η, ఇక్కడ η= Rн / R — లోడ్ ఫ్యాక్టర్.

లోడ్ కింద పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్

a - లోడ్‌తో పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్ యొక్క సమానమైన సర్క్యూట్, b - పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్ యొక్క స్టాటిక్ లక్షణంపై లోడ్ ప్రభావం.

పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్ల డైనమిక్ లక్షణాలు

ట్రాన్స్మిషన్ ఫంక్షన్

బదిలీ ఫంక్షన్‌ను పొందేందుకు, లోడ్ కరెంట్‌ను అవుట్‌పుట్ విలువగా తీసుకోవడం మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది; ఇది సమానమైన జనరేటర్ సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించి నిర్ణయించబడుతుంది. B = Uout0 / (Rvn + Zn)

రెండు కేసులను పరిగణించండి:

1. Uout0 = K1x In = K1x / (Rin + Rn) కారణంగా లోడ్ పూర్తిగా సక్రియంగా ఉంది Zn = Rn

ఇక్కడ K1 అనేది సెన్సార్ యొక్క నిష్క్రియ వేగం.

లాప్లేస్ పరివర్తనను వర్తింపజేయడం ద్వారా, మేము బదిలీ ఫంక్షన్ W (p) = In (p) / X (p) = K1 / (Rin + Rn) = Kని పొందుతాము.

ఈ విధంగా, మేము జడత్వం లేని కనెక్షన్‌ని పొందాము, అంటే సెన్సార్ ఈ కనెక్షన్‌కు సంబంధించిన అన్ని ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు సమయ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.

సమానమైన సర్క్యూట్

2. క్రియాశీల భాగంతో ప్రేరక లోడ్.

U = RvnIn + L (dIn / dt) + RnIn

లాప్లేస్ పరివర్తనను వర్తింపజేయడం ద్వారా, మేము Uoutx (p) = (p) లో [(Rvn + pL) + Rn] పొందుతాము

పరివర్తనల ద్వారా, W (p) = K / (Tp + 1) రూపం యొక్క బదిలీ ఫంక్షన్‌కు చేరుకోవచ్చు — 1వ ఆర్డర్ యొక్క అపెరియోడిక్ కనెక్షన్,

ఇక్కడ K = K1 / (Rvn + Rn)

T = L / (Rvn + Rn);

పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్ యొక్క అంతర్గత శబ్దం

చూపినట్లుగా, బ్రష్ మలుపు నుండి మలుపుకు కదులుతున్నప్పుడు, అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ ఆకస్మికంగా మారుతుంది. స్టెప్పింగ్ ద్వారా సృష్టించబడిన లోపం బదిలీ ఫంక్షన్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్పై సూపర్మోస్ చేయబడిన సాటూత్ వోల్టేజ్ రూపంలో ఉంటుంది, అనగా. శబ్దం. బ్రష్ కంపించినట్లయితే, కదలిక కూడా శబ్దం (జోక్యం) సృష్టిస్తుంది. వైబ్రేషనల్ నాయిస్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రం ఆడియో ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో ఉంటుంది.

కంపనాలను తొలగించడానికి, పాంటోగ్రాఫ్‌లు వేర్వేరు పొడవుల అనేక తీగలతో కలిసి ముడుచుకున్నాయి. అప్పుడు ప్రతి వైర్ యొక్క సహజ ఫ్రీక్వెన్సీ భిన్నంగా ఉంటుంది, ఇది సాంకేతిక ప్రతిధ్వని రూపాన్ని నిరోధిస్తుంది. థర్మల్ శబ్దం యొక్క స్థాయి తక్కువగా ఉంటుంది, అవి ముఖ్యంగా సున్నితమైన వ్యవస్థలలో పరిగణనలోకి తీసుకోబడతాయి.

ఫంక్షనల్ పొటెన్షియోమెట్రిక్ సెన్సార్లు

ఆటోమేషన్‌లో ఫంక్షనల్ ట్రాన్స్‌ఫర్ ఫంక్షన్‌లు నాన్‌లీనియర్ డిపెండెన్సీలను పొందేందుకు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయని గమనించాలి.అవి మూడు విధాలుగా నిర్మించబడ్డాయి:

• కాయిల్ వెంట వైర్ యొక్క వ్యాసాన్ని మార్చడం;

• కాయిల్ పిచ్ మార్పు;

• ఒక నిర్దిష్ట ఆకృతీకరణతో ఫ్రేమ్ యొక్క ఉపయోగం;

• వివిధ పరిమాణాల ప్రతిఘటనలతో సరళ పొటెన్షియోమీటర్ల విభాగాలను ఉపాయాలు చేయడం ద్వారా.

ఉదాహరణకు, మూడవ పద్ధతి ప్రకారం క్వాడ్రాటిక్ డిపెండెన్స్ పొందడానికి, చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఫ్రేమ్ యొక్క వెడల్పును సరళంగా మార్చడం అవసరం.

ఫంక్షనల్ పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్

మల్టీ-టర్న్ పొటెన్షియోమీటర్

సాంప్రదాయిక పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్‌లు పరిమిత ఆపరేటింగ్ పరిధిని కలిగి ఉంటాయి. దీని విలువ ఫ్రేమ్ యొక్క రేఖాగణిత కొలతలు మరియు కాయిల్ మలుపుల సంఖ్య ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. అవి నిరవధికంగా పెరగవు. అందువల్ల, మల్టీ-టర్న్ పొటెన్షియోమీటర్ సెన్సార్‌లు అప్లికేషన్‌ను కనుగొన్నాయి, ఇక్కడ రెసిస్టివ్ మూలకం అనేక మలుపులతో మురి రేఖలో వక్రీకృతమై ఉంటుంది, వాటి అక్షం చాలాసార్లు తిప్పబడాలి, తద్వారా మోటారు కాయిల్ యొక్క ఒక చివర నుండి మరొకదానికి కదులుతుంది, అనగా. అటువంటి సెన్సార్ల యొక్క విద్యుత్ పరిధి 3600 యొక్క గుణకం.

మల్టీ-టర్న్ పొటెన్షియోమీటర్ల యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం వాటి అధిక రిజల్యూషన్ మరియు ఖచ్చితత్వం, ఇది చిన్న మొత్తం కొలతలతో రెసిస్టివ్ ఎలిమెంట్ యొక్క పెద్ద పొడవు కారణంగా సాధించబడుతుంది.

ఫోటోపోటెన్షియోమీటర్లు

ఫోటోపోటెన్షియోమీటర్ - రెసిస్టివ్ లేయర్‌తో సంప్రదాయ పొటెన్షియోమీటర్ యొక్క నాన్-కాంటాక్ట్ అనలాగ్, దానిలోని మెకానికల్ కాంటాక్ట్ ఫోటోకాండక్టివ్‌తో భర్తీ చేయబడుతుంది, ఇది విశ్వసనీయత మరియు సేవా జీవితాన్ని పెంచుతుంది. ఫోటోపోటెన్షియోమీటర్ నుండి సిగ్నల్ స్లయిడర్‌గా పనిచేసే లైట్ ప్రోబ్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. ఇది ఒక ప్రత్యేక ఆప్టికల్ పరికరం ద్వారా ఏర్పడుతుంది మరియు ఫోటోకాండక్టివ్ పొరతో పాటు బాహ్య యాంత్రిక చర్య ఫలితంగా స్థానభ్రంశం చెందుతుంది. ఫోటోలేయర్ బహిర్గతమయ్యే ప్రదేశంలో, అదనపు (చీకటితో పోలిస్తే) ఫోటోకాండక్టివిటీ ఏర్పడుతుంది మరియు విద్యుత్ పరిచయం ఏర్పడుతుంది.

ఫోటోపోటెన్షియోమీటర్లు ప్రయోజనం ద్వారా సరళ మరియు క్రియాత్మకంగా విభజించబడ్డాయి.

ఫంక్షనల్ ఫోటోపోటెన్షియోమీటర్లు ప్రొఫైల్డ్ రెసిస్టివ్ లేయర్ (హైపర్బోలిక్, ఎక్స్‌పోనెన్షియల్, లాగరిథమిక్) కారణంగా ఇచ్చిన ఫంక్షనల్ రూపంతో కాంతి మూలం యొక్క ప్రాదేశిక కదలికను ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మార్చడానికి అనుమతిస్తాయి.