Avtomatlashtirish va boshqarish

Induktiv siljish o‘lchagichlarning ishlash prinsipi elektromagnit tizimining qo‘zg‘aluvchi temir o‘zagidagi havo oralig‘i δ ga bog‘liq ravishda elektromagnit chulg‘amining induktivligi L ning unga mutanosib o‘zgarishiga asoslanadi(37.3-rasm, a).
O‘lchanadigan miqdor siljish X ta'sirida qo‘zg‘aluvchan temir o‘zakning siljishi elektromagnit chulg‘ami induktivlikni o‘zgartiradi. Induktivlik tenglamasiga muvofiq:
, (37.4)
bu yerda w — elektromagnit chulg‘amidagi o‘ramlar soni; R_t — magnit zanjirining qarshiligi; R_t — temir o‘zakning magnit qarshiligi; R_σ — xavo oralig‘ining magnit qarshiligi.
Temir o‘zakning magnit qarshiligi R_t o‘zgarmas qiymat; havo oralig‘i qarshiligi R_σ esa temir o‘zak siljishiga bog‘liq bo‘lgan havo oraligi δ ning o‘zgarishiga mutanosib ravishda o‘zgaradi:
, (37.5)
bu yerda G‘₀ — havo oralig‘ining ko‘ndalang kesim yuzi; μ — havo :
. (37.6)
Induktivlik ifodasidan foydalanib, zanjirdagi tok ifodasini quyidagicha yozish mumkin:
(37.7)
bu yerda R — zanjirning aktiv qarshiligi; w — o‘zgaruvchan tok chastotasi.
Bu ifoda zanjirdagi tok I o‘zgarishi, o‘lchagichdagi havo oralig‘i δ havo oralig‘ining ko‘ndalang kesimi G‘₀ yoki havo oralig‘ining magnit singdiruvchanligi μ lar o‘zgarishiga mutanosibligini va shu tok orqali mexanik siljish qiymatini o‘lchash mumkinligini ko‘rsatadi.
Induktiv siljish o‘lchagichlar uch turli bo‘ladi: 1) havo oralig‘i δ o‘zgarishiga asoslangan (37.3-rasm, a); 2) havo oralig‘i ko‘ndalang kesimi yuzi F₀ ning o‘zgarishiga asoslangan (37.3-rasm, v); 3) elektromagnit tizim, magnit tizim, magnit singdiruvchanligi μ ning o‘zgarishiga asoslangan siljish o‘lchagichlar (37.3-rasm, g).
Havo oralig‘i δ o‘zgarishiga asoslangan siljish o‘lchagichlar 0...1 mm oralig‘idagi siljishini o‘lchaydi. Havo oralig‘i bundan ortiq bo‘lganda <=f(δ) funksiya to‘g‘ri chiziqliligini yo‘qotadi. O‘lchash xatosi ortib ketadi. Siljish 5...8 mm bo‘lsa, ikkinchi turdagi o‘lchagich va siljish 50 ... 60 mm gacha bo‘lganda esa, uchinchi turli (solenoidli) o‘lchagichlar qo‘llaniladi.
Induktiv siljish o‘lchagichlarda (37.3-rasm, a, v, g), o‘lchanishi lozim bo‘lgan parametr o‘zgarishini sezgichdan chiquvchi signal — tok I ning o‘zgarishiga muvofiq o‘lchanadi. Bunday sezgichlarda o‘lchanadigan siljish nolga teng bo‘lganda ham, o‘lchov asbobi orqali I tok o‘tib turadi.
Datchikning bunday kamchiligini yo‘qotish uchun amalda induktiv differensial sezgichlar (37.3-rasm, d) qo‘llaniladi.
Differensial siljish o‘lchagichlar ikkita bir xil induktiv siljish o‘lchagichning differensial sxema bo‘yicha ulanishidan hosil bo‘ladi (37.3-rasm, d).
Qo‘zg‘aluvchi temir o‘zak (yakor) o‘rta holatda turganda, δ₁ =δ₂ =δ₀ chiquvchi signal nolga teng bo‘ladi (I_ch = 0). Yakorning bu holati o‘zgarishi, kiruvchi signal X ta'sirida qo‘zg‘aluvchi temir o‘zakni o‘ngga yoki chap tomonga siljishi natijasida hosil bo‘lib, chiquvchi signal I_ch hosil bo‘ladi. Yakorning δ₀ ga nisbatan o‘ngga yoki chapga og‘ishi bilan hosil bo‘ladigan signallar bir-biriga qarama-qarshi yo‘nalishda (ularning fazasi 180° ga burilgan) bo‘ladi.
Buni differensial induktiv siljish o‘lchagichning statik tavsifidan (37.3- rasm, ye) ko‘rish mumkin. Siljish o‘lchagichning sezuvchanligi oddiy induktiv o‘lchagichlar sezuvchanligidan ancha katta bo‘lib (tavsif bo‘yicha) quyidagi ifoda asosida topiladi.
. (37.8)
Sig‘imli siljish o‘lchagichlar sifatida elektrodlari (plastinalari) to‘g‘ri chiziq yoki burchak bo‘yicha siljiy oladigan kondensatorlar qo‘llaniladi. Kondensator elektrodlarining siljishi kiruvchi signal bo‘lsa, uning sig‘imining o‘zgarishi chiquvchi signal bo‘ladi. Bunday kondensatorlar texnologik jarayon davomida materiallarning qalinligi, sath mazkur darslikning V bobidagi 5.4-§ da ko‘rilgan kabi texnologik parametrlarni o‘zgarishini o‘lchash imkonini beradi.
Sig‘imli siljish o‘lchagichlarning ba'zi turlari 7.4- rasmda ko‘rsatilgan.
Yassi elektrodli (plastinali) kondensator (7.4- rasm, a) sig‘imi quyidagicha ifodalanadi:
, (37.9)
bu yerda, ε - kondensator plastinalari orasidagi moddaning dielektrik doimiysi; F- kondensator plastinasining yuzi; X - plastinalar orasidagi masofa.
Plastinalar oralig‘ining o‘zgarishi kondensator sig‘imn S ning o‘zgarishiga olib keladi. O‘lchagichning sezuvchanligi
. (37.10)
Silindrik kondensatorning sig‘imi ichki silindrning o‘qi bo‘yicha siljishi X bilan quyidagicha bog‘lanishda bo‘ladi (37.4-rasm,b)
, (37.11)
bu yerda, r₁-ichki silindrning radiusi; g₂-tashqi silindrning radiusi, X - silindrlarning bir-biriga tushish oralig‘i.
O‘lchagichning sezuvchanligi quyidagicha ifodalanadi:
. (37.12)
Burchak bo‘yicha siljish o‘lchagichi 7.4-rasm, v da ko‘rsatilgan. Bunday kondensatorning sig‘imi quyidagicha ifodalanadi:
. (37.13)
bu yerda, G‘ — kondensatorning d = 0 bo‘lgandagi yuzi; d — plastinalar orasidagi masofa; a —qo‘zg‘aluvchi plastinalarning siljish burchagi.
O‘lchagichning sezuvchanligi
dC/da=ε*F/4π²d . (37.14)
Sig‘imli o‘lchagichlardan chiquvchi signal juda zaif bo‘lganligi tufayli, ular signal kuchaytirgich elementi bilan jihozlanadi. O‘lchagichlar 50 Gs gacha bo‘lgan chastotada ishlasa, ularning signal kuchaytirgichi juda ham katta quvvatga ega bo‘lishi kerak bo‘ladi. Shuning uchun sig‘imli o‘lchagichlar ancha yuqori chastotalarda (10 kGs va undan yuqori) ishlaganda, o‘rinli bo‘ladi. Sig‘imli o‘lchagichlarning yana bir kamchiligi ularning o‘lchash aniqligiga parazit sig‘imlar (ulovchi simlarning yerga nisbatan sig‘imlari) ta'siri kattaligidir. Bunday ta'sirlarni yo‘qotish uchun ekranlangan simlardan foydalaniladi. O‘lchagichning o‘zi ham metall karkas bilan ekranlangan bo‘ladi. Sig‘imli o‘lchagichlar texnologik jarayonlarda moddalarning sathni, qalinligini, namligini hamda bosimini o‘lchash uchun keng qo‘llaniladi
Mikrometrlarda induktiv, fotoelektrik va sigimli o'zgartkichlar juda tez- tez qoilaniladi. Qalinlik o'lchagichlarda magnit zanjirlarning xossalaridan foydalanishga asoslangan o'zgartkichlar va ionli o'zgartkichlar keng tarqalgan. Qalinlik oichagichlarga ko'pincha bunday talab qo'yiladi: obyektning qalinligi faqat bir tomonidan borib oichanishi kerak. Shuning uchun qalinlik oichagichlarni yasash usullari, masalan, o'zgarmas magnitning yoki elektro- magnitning tortish kuchlanishini buyumning qalinligiga yoki ustqoplamaning qalinligiga, yoki o'lchanayotgan materialning (induktiv asboblarning) qalinligiga bog'liq holda, magnit zanjiri qarshiligining o'zgarishiga bog'liq holda o'lchashga asoslanadi. Ionli qalinlik o'lchagichlarda tekshirilayotgan qalinligini, namligini hamda bosimini o‘lchash uchun keng qo‘llaniladi.