센서 연결 다이어그램

더 일반적으로 불리는 센서의 연결 다이어그램 측정 회로, 센서의 출력 값을 변환하도록 설계되었으며 대부분의 경우 이는 내부 저항의 변화이므로 후속 사용을 위해보다 편리한 값으로 변환됩니다. 일반적으로 이것은 전기 측정 장치를 사용하여 직접 결정하거나 증폭된 후 적절한 액추에이터 또는 기록 장치에 공급할 수 있는 전류 또는 전압 변화입니다.

이러한 목적을 위해 다음 스위칭 방식이 널리 사용됩니다.

• 일관된,

• 포장,

• 미분,

• 보상.

순차 회로도 DC 또는 AC 소스, Rx 센서 자체, 측정 장치 또는 직접 구동 메커니즘, 일반적으로 이 회로의 전류를 제한하는 추가 저항 Rd로 구성됩니다(그림 1). 이러한 스위칭 회로는 Rx = 0 또는 Rx = π인 접촉 센서에서만 가장 널리 사용됩니다.

쌀. 1. 센서 연결을 위한 직렬 회로

측정 장치의 회로에서 다른 센서와 함께 작동할 때 I = U /(Rx + Rd) 식으로 결정되는 전류가 항상 흐르고 센서 내부 저항의 약간의 변화는 매우 작은 변화로 이어지기 때문입니다. 이 전류에서. 결과적으로 측정 장치 스케일의 최소 섹션이 사용되며 측정 정확도는 실질적으로 0으로 감소합니다. 따라서 대부분의 다른 센서에는 특수 측정 회로가 사용되어 측정 감도와 정확도가 크게 향상됩니다.

가장 일반적으로 사용 브리지 회로 하나 또는 때로는 여러 개의 센서가 사각형의 추가 저항과 함께 특정 방식으로 연결되는 스위칭(소위 윈스턴 브리지), 두 개의 대각선이 있습니다(그림 2). 그 중 a-b 전력 대각선이라고 하는 하나는 DC 또는 AC 소스를 연결하도록 설계되었으며 다른 하나는 c-d 측정 대각선에는 측정 장치가 포함되어 있습니다.

쌀. 2. 센서 연결을 위한 브리지 회로

사변형(브리지 암)의 반대쪽 저항 값의 곱이 Rx x R3 = R1NS R2이면 점 c와 d의 전위는 같고 측정 대각선에는 전류가 없습니다. 브리지 회로의 이 상태를 일반적으로 다리 균형, 즉. 브리지 회로가 균형을 이룹니다.

외부 영향으로 인해 Rx 센서의 저항이 변하면 균형이 흐트러지고 이 저항의 변화에 ​​비례하는 전류가 측정 장치를 통해 흐릅니다. 이 경우 이 전류의 방향은 센서의 저항이 어떻게 변경되었는지(증가 또는 감소)를 나타냅니다.여기서 측정 장치의 감도를 적절히 선택하면 모든 것이 작업 규모.

고려중인 브리지 회로를 호출합니다. 불안정한, 측정 프로세스가 불균형 다리, 즉 불균형. 불균형 브리지 회로는 외부 힘의 영향을 받는 센서의 저항이 단위 시간당 매우 빠르게 변할 수 있는 경우에 가장 많이 사용되지만 측정 장치 대신 이를 기록하는 기록 장치를 사용하는 것이 더 편리합니다. 변화 .

더 민감한 것으로 간주됩니다. 평형 브리지 회로, 스케일이 장착되고 측정 기술에서 레오 코드라고하는 특수 측정 가감 저항기 R (그림 3)이 인접한 두 개의 암에 추가로 연결됩니다.

쌀. 3. 평형 브리지 회로

이러한 회로로 작업할 때 센서 저항이 변경될 때마다 포함된 슬라이더로 브리지 회로의 균형을 재조정해야 합니다. 측정 대각선에는 전류가 없습니다. 이 경우 측정된 매개변수의 값(센서 저항 값의 변화)은 이 기록이 장착된 특수 저울에 의해 결정되며 센서에서 측정된 값 단위로 교정됩니다.

균형 브리지의 더 높은 정확도는 값을 직접 측정하는 것보다 측정 장치의 전류 부족을 결정하는 것이 더 쉽다는 사실에 의해 설명되며 이러한 경우 브리지 균형은 일반적으로 다음을 사용하여 수행됩니다. 브리지 회로 불균형 신호에 의해 제어되는 특수 전동기.

스위칭 센서용 브리지 회로는 직류 및 교류 모두에 의해 전원이 공급될 수 있기 때문에 보편적인 것으로 간주되며, 가장 중요한 것은 여러 센서를 이러한 회로에 동시에 연결할 수 있어 감도뿐만 아니라 측정 정확도.

차동 회로 센서 포함은 교류 네트워크로 구동되는 특수 변압기를 사용하여 구축되며 2 차 권선은 두 개의 동일한 부분으로 나뉩니다. 따라서 이 회로(그림 4)에는 두 개의 인접한 회로가 형성되며 각 회로에는 자체 전류 루프 I1 및 I2가 있습니다. 그리고 측정 장치의 전류 값은 이러한 전류의 차이에 의해 결정되며 센서 Rx와 추가 저항 Rd의 저항이 같으면 측정 장치에 전류가 없습니다.

쌀. 4. 차동 센서 스위칭 회로

센서의 저항이 변하면 이 변화에 비례하는 전류가 측정 장치를 통해 흐르고 이 전류의 위상은 이 저항의 변화 특성(증가 또는 감소)에 따라 달라집니다. 교류만 차동 회로에 전원을 공급하는 데 사용되므로 반응 센서(유도성 또는 용량성)를 센서로 사용하는 것이 더 적합합니다.

차동 유도 또는 용량 센서로 작업할 때 이러한 스위칭 회로를 사용하는 것이 특히 편리합니다. 이러한 센서를 사용할 때 예를 들어 강자성 코어(그림 5)의 움직임 크기뿐만 아니라 이 움직임의 방향(부호)도 기록되며 그 결과 교번의 위상이 측정 장치를 통과하는 전류가 변경됩니다.이것은 측정 감도를 더욱 증가시킵니다.

쌀. 5. 유도 차동 센서의 연결 다이어그램

측정의 정확도를 높이기 위해 경우에 따라 다른 유형의 유사한 측정 회로가 사용된다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들면 다음과 같습니다. 균형 차동 회로… 이러한 회로에는 반복 코드 또는 특수 스케일이 있는 특수 측정 자동 변압기가 포함되며 이러한 회로를 사용한 측정 프로세스는 평형 브리지 회로를 사용한 측정과 유사합니다.

보상 체계 센서의 포함은 위에서 논의한 모든 것 중에서 가장 정확한 것으로 간주됩니다. 작동은 출력 전압 보상 또는 EMF를 기반으로 합니다. 측정 가변 저항기(레오코드)의 전압 강하 측면에서 센서와 동일한 센서. DC 소스만 보상 회로에 전원을 공급하는 데 사용되며 주로 DC 생성기 센서와 함께 사용됩니다.

열전대를 센서로 사용하는 예를 사용하여 이 회로의 작동을 살펴보겠습니다(그림 6).

쌀. 6. 열전 센서를 켜기 위한 보상 회로

적용된 전압 U의 작용에 따라 전류가 측정 가변 저항을 통해 흐르고 가변 저항 섹션의 전압 U1이 왼쪽 출력에서 ​​모터로 떨어집니다. 이 전압과 EMF 열전대가 동일한 경우 혈당계에 전류가 흐르지 않습니다.

EMF 센서의 값이 변경되면 슬라이더의 슬라이더를 사용하여 이 전류의 부재를 다시 달성해야 합니다. 여기에서 평형 브리지 회로에서와 같이 측정된 매개변수의 값, 우리의 경우 온도(emf 열전대)는 슬라이딩 와이어의 규모에 의해 결정되며 모터의 움직임은 대부분 특수 전기 모터의 도움을 받아 수행됩니다.

보상 회로의 높은 정확도는 포함하는 회로의 전류가 0이기 때문에 측정 중에 센서에서 생성된 전기 에너지가 소비되지 않는다는 사실 때문입니다. 이 회로는 파라메트릭 센서와 함께 사용할 수도 있지만 파라메트릭 센서의 전원 공급 회로에 사용되는 추가 DC 소스가 필요합니다.