Cтраница 2
Угольные датчики основаны на изменении контактного сопротивления между частицами угля при изменении давления. Угольный датчик по принципу работы аналогичен угольному микрофону с той разницей, что здесь уголь применяется не в виде порошка, а частицы его скреплены между собой. Датчик в виде столбика из угольных шайб показан на рис. 2 - 1, в. Шайбы изготовляются из электродных углей, имеют диаметр 5 - 10 мм, толщину 1 - 2 мм. При сжатии столбика контактное сопротивление между шайбами уменьшается. При уменьшении давления сопротивление столбика увеличивается. Обычно столбик собирается из 10 - 15 шайб и имеет сопротивление несколько десятков ом. [16]
Угольный датчик по принципу работы аналогичен угольному микрофону с той разницей, что здесь уголь применяется пе в виде порошка, а частицы его тем или иным образом скреплены между собой. Применяются два вида угольных датчиков: датчики в виде столбиков из угольных шайб и датчики из тензолитов. Датчик в виде столбика из угольных шайб показан на рис. 2 - 1, в. Шайбы изготовляются из электродных углей и имеют диаметр 5 - 10 мм, а толщину 1 - 2 мм. При сжатии столбика контактное сопротивление между шайбами уменьшается. При уменьшении давления сопротивление столбика увеличивается. Обычно столбик собирается из 10 н - 15 шайб и имеет сопротивление в несколько десятков ом. [17]
Угольные датчики весьма чувствительны к температурным изменениям, причем эта зависимость имеет сложный характер. Сопротивление графита уменьшается с повышением температуры. С другой стороны, благодаря тепловому расширению корпуса датчика уменьшается предварительное сжатие столбика, что вызывает увеличение его сопротивления. Кроме того, при нагреве происходит изменение упругих свойств мембраны, воспринимающей и передающей столбику давление. В результате одновременного влияния этих факторов создается случайный характер температурной зависимости угольного датчика, определяемой, главным образом, особенностями конструкции. Лучше удается скомпенсировать температурное влияние у датчиков с двумя столбиками. [18]
Угольный датчик сопротивления использует зависимость угольного сопротивления от механических деформаций. Основным элементом его являются угольные пластины или шайбы, набранные в столбик ( рис. 16 - 75), по оси которого действуют силы сжатия. [19]
Если угольный датчик подвергнуть сжатию, то эти неровности сминаются, площадь соприкосновения графитовых дисков увеличивается, и переходное контактное сопротивление уменьшается. Это свойство и используется в угольном датчике. [20]
Преимуществом угольных датчиков является простота устройства и высокая чувствительность ( S 5 - 25 в зависимости от конструкции), позволяющая не применять усилителей, а подсоединять датчик прямо к указывающему или регистрирующему прибору. [21]
Недостатком угольных датчиков, ограничивающих их область применения, являются механическая непрочность, значительный гистерезис, чувствительность к влиянию температуры, влажности и сотрясений. [22]
Недостатками угольных датчиков, ограничивающих их область применения, являются механическая непрочность, значительный гистерезис, влияние температуры, влажности и сотрясений. [23]
Недостатками угольных датчиков являются нелинейность характеристики, нестабильность сопротивления, наличие явления, аналогичного гистерезису. [24]
Преимущества угольных датчиков: простота конструкции, дешевизна, высокая чувствительность, возможность измерения быстро изменяющегося давления, способность пропускать через столбик большие токи, что позволяет приводить в действие электрические приборы без применения усилительных устройств. [25]
В угольном датчике чувствительный элемент представляет столбик, составленный из 10 - 12 графитовых дисков диаметром 9 - 10 мм и толщиной примерно 1 мм. При сжатии такого столбика его электрическое сопротивление уменьшается. В датчике иногда применяют два таких столбика, закрепленных в корпусе так, что сжатие одного из них сопровождается разгрузкой другого. [26]
Выходной величиной угольного датчика служит его электрическое сопротивление. Согласно общепринятой теории проводимость пленки изменяется в результате ее сжатия или расширения под влиянием сорбированной влаги. Деформация пленки вызывает перемещение проводящих частиц угля. [27]
Основным достоинством угольных датчиков является их высокая чувствительность. [28]
![]() |
Тензометрические датчики. [29] |
К достоинствам угольных датчиков можно отнести возможность использования их как на постоянном, так и на переменном токе, отсутствие скользящих контактов, возможность измерения больших ( от нескольких ньютонов и выше) усилий, отсутствие необходимости усиления сигнала. [30]