Automatikai építőelemek 2. Ellenállásos jelátalakítók Érintkező sor 3.4. ábra. Érintkezősor és karakterisztikája Az érintkezői egymás után sorban záródnak az elmozdulás nagyságától függően, amelynek során sorra rövidre zárja az ellenállásokat. Az (a-b) kimeneti csatlakozó közötti eredő ellenállás „x” növekedése esetén csökken. Az ilyen megoldásnál létrejött diszkrét R(x) karakterisztika a „b” ábrán látható. A mérőérintkezők előnyei: egyszerű felépítés, üzembiztos működés. Hátrányai viszont hogy csak szakaszosan működik, folyamatosan nem, ezért csak jelzésre alkalmas, szikrázás előidézői lehetnek és túlterhelésre érzékenyek, emiatt nagy áram esetén az érintkezői összeolvadhatnak.

Automatikai építőelemek 2. Ellenállásos jelátalakítók Csúszóérintkezős jelátalakítók Ellenállásos jelátalakítók lehetséges változatai A csúszóérintkezős ellenállások legfőbb jellemzője a hosszegységre, ill. egységnyi szögelfordulásra eső ellenállás változás. Szokásos elnevezésük toló, vagy forgó potenciaméterek. Az ábra a lehetséges változatokat mutatja. A a. ábrán kisebb értékű ellenállásoknál (max. 10 ohm) használt ellenálláshuzal, a b. ábrán nagyobb ellenállásoknál (néha 105 ohm-ig) használt csévélt toló potenciaméter, továbbá a c. ábrán forgó potenciaméter látható.

Automatikai építőelemek 2. Ellenállásos jelátalakítók A csúszóérintkezős ellenállásoknál definiáljuk az ún. feloldóképességet. Ez azért szükséges, mert valójában az ellenállásváltozás nem folytonos, hanem szakaszos, amelyek a csévélésből erednek. Feloldóképesség: Csúszó potenciométerre: ahol: l = a huzal csévélt hossza, n = menetszám (jó érték f ≈ 0,05 mm). Forgó potenciométerre: [%], ahol: n=360° hoz tartozó menetszám (a jó érték f=0,5…0,05 %) Lényeges, hogy a mérendő elmozdulás kellően érzékeny legyen, vagyis olyan ∆U feszültségváltozást adjon, amely a csúszka legkisebb „∆l” elmozdulásakor már észlelhető. Figyelembe kell venni azt is, hogy a legkisebb elmozdulás nem lehet soha kisebb, mint a felcsévélés huzalátmérője.

Automatikai építőelemek 2. Ellenállásos jelátalakítók Elméleti linearitási hiba Az elméleti egyenestől történő eltérést jelenti. Átlagos érték 0,5%, precíziós esetben 0,05%. Független linearitási hiba A valós karakterisztikához legjobban illeszkedő egyenestől – szaggatott vonal - történő eltérést jelenti. Végponti linearitási hiba Az A – B végpontoktól történő legnagyobb eltérésnek az R ellenálláshoz viszonyított hibája.

Automatikai építőelemek 2. Ellenállásos jelátalakítók Forgópotenciométerek Aktív működési tartománynak nevezzük azt az elmozdulást, vagy szögelfordulást, amely a valóságban bekövetkezhet. A elméletileg lehetséges érték ennél valamivel nagyobb. Követelmény, hogy a „ρ” fajlagos ellenállás nagy legyen és stabil, a huzal anyaga ko-pásálló, a hőmérsékleti együttható (αR) kicsi legyen és az anyag korrózióálló. A szokásos felhasználható anyagok: - konstantán: ρ = 0,5 ohm.mm2/m, αR = ± 3.10-5 / oC - manganin: ρ = 0,43 ohm.mm2/m, αR =10-5 / oC A csúszóérintkezők előnyei: egyszerű kialakítás, folyamatos mérésre használhatók, olcsók és stabil karakterisztikával rendelkeznek. Hátrányai: a nagy nyomásigény, áram-terhelésre és korrózióra érzékenyek.

Automatikai építőelemek 3. Ellenállásos jelátalakítók Az ellenállásos jelátalakítók gyakoribb kialakításait az „a” toló potenciamétert mutat, amelyet lineáris elmozdulás mérésre használunk, a „b” forgó potenciamétert mutat hasított laprugóval szögelfordulás érzékelésére. Ennél az utóbbi megoldásánál látható, hogy a különböző hosszúságú rugóelemek önrezgési frekvenciája eltérő, ezért valószínűtlen, hogy minden érintkező egy időben ne érintkezzen a huzallal, ha esetleg az érintkezők rezegnének. A „c” ábra egy helipotot mutat, amely többször 360°-os körülfordulással rendelkezik és több kivezetéssel. Forgása során tengelyirányba is elmozdul. A csúszóérintkezők előnyei: egyszerű kialakítás, folyamatos mérésre használhatók, olcsók és stabil karakterisztikával rendelkeznek. Hátrányai: a nagy nyomásigény, áram-terhelésre és korrózióra érzékenyek.

Automatikai építőelemek 2. Köszönöm a figyelmet!