1 Traductoare de deplasare

FIŞA DE LUCRU 3 (FL3)

Tema: Traductoare de deplasare

Cele mai simple şi cel mai frecvent utilizate traductoare de deplasare sunt cele rezistive, cele inductive şi cele capacitive.

TRADUCTOARE DE DEPLASARE
ad.JPG

3. a) Traductoare rezistive de deplasare

Principiul de funcţionare a traductorului rezistiv de deplasare este ilustrat în figura de mai jos:
asd.JPG

Traductorul rezistiv de deplasare are următoarele caracteristici:

  • diametrul minim al conductorului: 0,05 mm
  • viteza maximă a cursorului: 1 m/s
  • deplasări măsurate: de ordinul centimetrilor
  • numărul maxim de utilizări: aproximativ 106.

1. Reprezentaţi o schemă electrică prin care să ilustraţi principiul de funcţionare a traductorului de deplasare, cunoscând că variaţia de rezistenţă este măsurată prin căderea de tensiune între capătul A şi cursor.
Rezistenţa R a spirelor dintre capătul A şi cursor este proporţională cu deplasarea liniară x şi variază ca în figura următoare:
ert.JPG
Cursorul poate face contact:
1 – cu o singură spiră a înfăşurării
2 – cu două spire ale înfăşurării

2. Ce legătură există între numărul de spire N ale traductorului şi numărul de poziţii distincte pe care le poate sesiza cursorul în cazul în care cursorul face contact cu o singură spiră a înfăşurării?
În cazul al doilea (când cursorul face contact cu două spire ale înfăşurării), o spiră a traductorului este scurtcircuitată de cursor şi rezultă (N–2) poziţii distincte.

3. Analizaţi principiul de funcţionare şi precizaţi consecinţele apăsării insuficiente a cursorului pe spirele traductorului.
4. Ce se întâmplă dacă forţa de apăsare a cursorului pe spirele traductorului este prea mare?

3. b) Traductoare inductive de deplasare

Principiul de funcţionare a traductorului inductiv de deplasare este ilustrat în figurile de mai jos:

Traductor cu armătură mobilă
(pentru deplasări mici, de ordinul zecimilor de milimetru)
Traductor cu miez mobil
(pentru deplasări mari)
wer.JPG

Componentele mobile ale traductoarelor inductive (armătura şi respectiv miezul) sunt solidare cu subansamblul a cărui deplasare trebuie determinată. Modificarea poziţiei acestora înseamnă –într-un circuit magnetic– modificarea inductivităţii, deci a curentului absorbit de solenoid, respectiv de bobina cilindrică. Deci, curentul indicat de ampermetru este direct proporţional cu deplasarea.
1. De ce este necesară alimentarea bobinelor traductorului în curent alternativ (c.a.)?
2. Ce se întâmplă dacă înlocuim curentul alternativ (c.a.) cu curent continuu (c.c.)?

3. c) Traductoare capacitive de deplasare

Principiul de funcţionare a unui traductor capacitiv de deplasare poate fi înţeles pornind de la relaţia de calcul a unui condensator, relaţie din care rezultă că se deosebesc trei categorii de astfel de traductoare.

wsc.JPG

1. Completaţi spaţiile libere din frazele următoare care descriu principiul de funcţionare a traductoarelor capacitive de deplasare:
a) Un traductor cu dielectric variabil are ……………………… dintre armături fixă, iar dielectricul este ……………………… putându-se deplasa după una dintre axele Ox sau Oy.

b) Dacă dielectricul se deplasează după axa Ox, capacitatea traductorului este echivalentă conectării în ……………………… a două condensatoare cu dielectrici diferiţi: unul cu ……………………… ε0 şi celălalt cu ……………………… ε.

c) Dacă dielectricul se deplasează după axa Oy, capacitatea traductorului este echivalentă conectării în ……………………… a două condensatoare cu dielectrici diferiţi: unul cu ……………………… ε0 şi celălalt cu ……………………… ε.

d) Un traductor cu suprafaţă variabilă are ……………………… dintre armături fixă şi ……………………… armăturilor, de asmenea, fixă. Ceea ce variază este însă, ……………………… pe care, cele două armături se suprapun (sunt “drept în drept”).

e) La traductoarele cu distanţă variabilă, ……………………… dintre armături variază cu ………………………, iar suprafaţa armăturilor şi ……………………… sunt aceleaşi.