Traductoarele potentiometrice ale senzorilor
Traductoarele potentiometrice sunt folodite pentru a transforma o deplasare mecanica unghiulara sau liniara in rezistenta corespunzatoare R, tensiune U, sau curentul I.
Un traductor potentiometric este fabricat ca un rezistor variabil conectat conform diagramei divizorului de tensiune al carui contact este deplasat sub forma mecanica.
Traductoarele potentiometrice si-au gasit aplicatia in dispozitivele automate. Senzorul este fabricat din materiale depuse individual pe suport de sticla. Corpul poate avea forme cilindrice sau plate. Aliaje inalt rezistente sunt folosite pentru fire de contact cum ar fi mangan.
Pentru unitatile de joasa presiune si traductoare de inalta durabilitate, metalele valoroase sunt folosite cu ar fi : platina, paladiu etc. Diametrele firelor de contact depind de precizia ceruta si valoarea rezistentei este intre 0,030,1 mm pentru traductoarele de inalta precizie si 0,30,4 mm pentru traductoarele de joasa precizie. Tabelul 2.6 prezinta principalele proprietati ale materialelor folosite in fabricarea potentiometrelor.
Tabelul 2.6 – Materiale folosite la fabricarea traductoarelor potentiometrice
Contactele sunt construite ca doua sau trei fire
paralele sau plate ca perii facute din platina, aliati de
argint, fosfor etc. Pentru a asigura actiunea, peria este montata in
jurul contactelor cu o forta de contact de (0,5…15) 
Daca corpul are greutate si latime constanta, firul de contact are acelasi diametru si aceeasi rezistivitate electrica de-a lungul intregii lungimi, traductorul urmarind legea liniara a distributiei rezistentei.
1 Circuitele electrice ale traductoarelor potentiometrice
Traductoarele potentiometrice se clasifica in: pas simplu si pas dublu.
Traductoarele cu pas simplu (continuu) (Fig.2.11a)
realizeaza doar masuratori cu semnal simplu a deplasarii 
si are o caracteristica de control
static in starea normala. Aceasta caracteristica reprezinta
o dependenta liniara a tensiunii de iesire a 
in deplasarea lui (Fig.2.11b).
Traductoarele cu pas dublu (reversibile) (Fig.2.12a), reactionand la semnele deplasarii, au un control caracteristic reprezentat in Fig.2.12b.
O tensiune DC sau AC este aplicata clipurilor CL1 si CL2, ale unui potentiometru nedezvoltat avand rezistenta maxima R. Rezistenta potentiometrului intre clipul CL1 si peria BR variaza dupa urmatoarea lege:
Unde 
este rezistenta sectiunii 
, unei deplasari functionare sau
liniare a potentiometrului
Tensiunea
de iesire provine de la rezistorul si depinde de deplasarea lui . In acest mod,
o cantitate de intrare (deplasare) este transformata intr-o cantitate de iesire (voltaj).
Cand cursorul se misca
in dreapta punctului CL1 cu valoarea , tensiunea de iesire al
potentiometrului in starea normala (
este:
sau cu referinta pentru orice functie data
Pentru legea liniara a distibutiei rezistentei de-a lungul potentiometrului
Unde 
este deplasarea relativa a cursorului 
este lungimea rezistentei.
Caracteristica de control a
potentiometrului in starea normal are o natura liniara
(Fig.2.11b) si linia 1 corespunde formulei anterioare. Oricum, in prezent
(
caracteristica devine neliniara (curba
2), si apar erori in actiunea potentiometrului.
Rezistenta maxima a unui potentiometru liniar este:
Unde: 
este rezistenta specifica a firului de material 
este pozitia la un moment dat a cursorului 
si
este lungimea rezistentei 
si
sunt diametrele firelor cu sau fara
izolatie; 
este numarul de infasurari
Daca rezistenta potentiometrului P este presata, diametrul firului este egal cu
Dispersia permisa a puterii P ar trebui sa indeplineasca urmatoarea conditie
Unde 
este coeficientul de transfer al caldurii 
este suprafata de racire 
este temperatura permisa 
este temperature peste limita 
este temperature maxima a mediului ambiant
Aceasta conditie mai poate fi scrisa
Unde: 
este curentul “winding”; 
este o parte ce permite ca o portiune
a suprafetei firelor sa interactioneze nu cu mediul ci cu rama.
Pentru
un “winding” pozitionat in aer
liber 
valoarea lui este intre 
Densitatea de curent
permisa in “winding” depinde de materialul firelor si
conditiile sale de racire. Firele de mangan permit urmatoarele
densitati ale curentului: 10
pentru
suporti de plastic, 2530
pentru suporti de metal, in timp ce
temperature nu trebuie sa depaseasca 40…50
|
