Преобразователь силы в давление сжатого воздуха - Типы преобразователей
Такой преобразователь состоит из рычага 1, сопла с заслонкой 4, сильфона 6, а также пневматического усилителя мощности 5.
Входным сигналом преобразователя является сила F, приложенная к левому плечу рычага а, а выходным -- давление сжатого воздуха р на выходе усилителя мощности.
На рис.15, б приведена структурная схема преобразователя, из которой видно, что его можно представить в виде последовательного соединения двух преобразователей: преобразователя измеряемой силы F в момент M (приложенный к рычагу 1) и преобразователя этого момента в выходное давление р. Второй преобразователь представляет собой следящую систему, в которой обратным преобразователем является сильфон 6 вместе с правым плечом рычага b. Рычаг одновременно выполняет функции преобразования приложенных к нему сил F и Fм в моменты М и Мм (преобразователи а и b), вычитания этих моментов (сумматор С) и интегратора (И). Рассмотрим принцип действия преобразователя. К рычагу 1 приложены измеряемая сила F и сила Fм создаваемая сильфоном 6. Эти силы создают на рычаге противоположно направленные моменты: М = а *F; Мм = b * Fм, где а и b -- длины плеч рычага.
Результирующий вращающий момент? М = М--Мм вызывает поворот рычага 1 и перемещение l расположенной на нем заслонки элементарного преобразователя сопло-заслонка 3--4. Выходной сигнал этого преобразователя -- давление сжатого воздуха p1 -- после усиления по мощности в усилителе 5 становится выходным сигналом р всего преобразователя. Этот выходной сигнал подается на вход обратного преобразователя сильфона б, замыкая тем самым контур обратной связи.

Рис. 15. Преобразователь силы в давление сжатого воздуха: а -- устройство; б -- структурная схема; в -- статическая характеристика; 1 -- рычаг; 2 -- корректор нуля; З -- постоянный дроссель; 4 -- сопло с заслонкой; 5 усилитель мощности; 6 -- сильфон; а, в -- плечи рычага; С -- сумматор; И - интегратор.
Наличие в следящей системе интегратора И в виде рычага 1 делает ее астатической. Следовательно, в установившемся состоянии такой системы, рассогласование равно нулю. Так как в рассматриваемом преобразователе рассогласованием является разность моментов? М, то моменты М и Мм при этом оказываются равными. Это означает, что связь выходного сигнала следящей системы р с ее входным сигналом М такая же, как с сигналом Мм. Но, как видно из структурной схемы, момент Мм -- результат преобразования выходного давления р двумя преобразователями в цепи обратной связи: сильфоном 6 и плечом рычага b.
Таким образом, статическая характеристика всей следящей системы как преобразователя момента М в давление р определяется только статической характеристикой цепи обратной связи.
Найдем статическую характеристику цепи обратной связи. Для сильфона, имеем: Fм=S*р.
Подставляя это выражение в формулу для рычага, получим статическую характеристику всей цепи обратной связи: Мм=b*S*p
Искомая статическая характеристика следящей системы получается из уравнения, если вы предыдущем выражении заменить Мм на М и затем решить относительно р: р==[1/(b*S)]*М,
Теперь можно получить статическую характеристику всего преобразователя. Для этого достаточно заменить момент М силой F по формуле М = а *F: p=k*F где коэффициент пропорциональности k = а/(b*S)-- коэффициент передачи преобразователя.
Тот факт, что статическая характеристика астатической следящей системы определяется только характеристикой обратной связи, является важным свойством следящих систем как измерительных устройств. Благодаря этому свойству метрологические требования ко всей системе могут быть выполнены в результате выбора преобразователя в цепи обратной связи с необходимой характеристикой. При этом в прямой цепи следящей системы могут быть применены преобразователи с низкими метрологическими качествами.
Так, в нашем случае перемещение рычага l преобразуется в выходное давление р преобразователем сопло-заслонка и усилителем мощности. Такое преобразование, как видно из рис. 34, 6, является нелинейным и, кроме того, зависит от давления питания p пит.
В преобразователе имеется корректор нуля 2 (пружина). Изменяя натяжение пружины, можно создавать дополнительный вращающий момент на рычаге и тем самым изменять величину выходного сигнала преобразователя при неизменном значении входного. При наладке преобразователя корректором устанавливают начальное значение выходного давления (ро= 0,2*105 Па) при нулевом значении измеряемой силы F.
С учетом влияния корректора статическая характеристика преобразователя силы в давление сжатого воздуха примет вид: р=ро+k*F
График этой характеристики приведен на рис.15, в.
Следует подчеркнуть, что в данном преобразователе с помощью астатической следящей системы реализуется нулевой метод измерения. При этом роль переменной меры играют преобразователи в цепи обратной связи. Такой же прием используется во всех промежуточных преобразователях, которые будут описаны ниже.
Рассмотренный преобразователь может служить и для преобразования перемещения в давление сжатого воздуха. В этом случае перед ним включают дополнительный преобразователь перемещения в силу (например, пружину).
Для преобразования силы в давление сжатого воздуха промышленность выпускает преобразователи, обычно объединенные в один блок с первичными преобразователями, имеющими выходной сигнал в виде силы. Поэтому для них регламентируются лишь предельное расстояние передачи выходного сигнала по пневмотрассе (300 м) и постоянная времени (равная 7 с) при работе преобразователя на тупиковую импульсную трубку длиной 60 м и внутренним диаметром 6 мм. Эта постоянная времени обусловлена нагрузочным эффектом и зависит от мощности выходного сигнала, для повышения которого и применен пневматический усилитель мощности.
Предельное значение силы F, измеряемой преобразователем, для различных моделей--от 10 до 100 Н.
Похожие статьи
-
Преобразователь тока в давление сжатого воздуха - Типы преобразователей
Такой преобразователь (рис. 16, а) состоит из рычага 1, преобразователя сопло-заслонка 3--4, сильфона 6, магнитоэлектрического преобразователя 7, а также...
-
Преобразователь давления сжатого воздуха в ток - Типы преобразователей
Такой преобразователь (рис. 21, а) состоит из трубчатой пружины 3, пружины 4, рычага 1, колебательного контура 5, специального усилителя б и...
-
Преобразователь силы в ток - Типы преобразователей
Преобразователь (рис. 17, а) состоит из рычага 1, дифференциально-трансформаторного преобразователя З, магнитоэлектрического преобразователя 5, а также...
-
Преобразователь Э. Д. С. термопары в ток - Типы преобразователей
Для преобразования э. д. с. термопары в унифицированный токовый сигнал применяют нормирующий преобразователь. Преобразователь (рис. 18, а) состоит из...
-
Суммарная удельная сила равна Суммирование производится графически. Очень удобно делать это с помощью измерителя. В каждой точке (0, 30, ... 7200)...
-
Механические элементарные преобразователи - Типы преобразователей
Наиболее распространенные механические элементарные преобразователи: рычаг, шток, пружина. 1. Рычаг. Служит для преобразования вращающего момента М в...
-
Перемножители и делители функций - Цифро-аналоговый преобразователь с параллельным интерфейсом
Как уже указывалось выше, ЦА-преобразователи на МОП-ключах, допускают изменение опорного напряжения в широких пределах, в том числе и смену полярности....
-
Преобразователь электрического сопротивления термометра в ток - Типы преобразователей
Наиболее распространенные электрические элементарные преобразователи рассмотрены в данном разделе. Ими являются: реостат, неуравновешенный мост,...
-
Механический расходомер воздуха - Датчик давления
Механический расходомер воздуха использовался в системах распределенного впрыска Jetronic, а также объединенных системах впрыска и зажигания. В системе...
-
Преобразователь напряжения переменного тока в ток - Типы преобразователей
Этот преобразователь (рис.20, а) обычно применяют в качестве нормирующего для преобразования в унифицированный токовый сигнал выходного сигнала...
-
Электрические элементарные преобразователи - Типы преобразователей
Наиболее распространенные электрические элементарные преобразователи рассмотрены в данном разделе. Ими являются: реостат, неуравновешенный мост,...
-
Особливістю нинішнього етапу розвитку інформаційних систем армій економічно розвинених держав є повсюдне впровадження нових стандартів цифрової обробки...
-
Принцип работы пьезоэлектрического датчика на примере датчика давления - Пьезоэлектрические датчики
Рассмотрим работу пьезоэлектрического датчика на примере датчика давления. На рис. 1 показано, как можно воспользоваться пьезоэлектрическим эффектом в...
-
Цифро-аналоговые преобразователи - Типы преобразователей
Задача заключается в преобразовании величины, которая задана двоичным (или многозначным двоично-десятичным) числом в пропорциональный уровень напряжения...
-
Краны отбора воздуха от двигателей - Оборудование самолета Ту-154
Краны Отбора Воздуха От Двигателей установлены непосредственно на двигателях, по одному на каждом. Для управления ими на щитке кондиционирования имеется...
-
Определение по электромеханической характеристике значений сил тяги в продолжительном и часовом режимах работы при полном поле возбуждения и на всех...
-
Описание ПУ Преобразователь уровней (ПУ) - специальная схема, преобразующая выходные сигналы цифровой ИС (интегральная схема) одного типа во входные...
-
Расходомер воздуха - Датчик давления
Экологические требования к современным двигателям внутреннего сгорания предполагают поддержание определенного (стехиометрического) соотношения воздуха и...
-
Программируемый контроллер прерываний КР580ВИ59 позволяет свести до минимума аппаратные затраты на реализацию системы прерываний и обеспечивает широкое...
-
Преобразователь этого типа, называемый в литературе также АЦП с Поразрядным уравновешиванием , является наиболее распространенным вариантом...
-
Схемы применения цифро-аналоговых преобразователей относятся не только к области преобразования код - аналог. Пользуясь их свойствами можно определять...
-
АЦП последовательного счета Этот преобразователь является типичным примером последовательных АЦП с единичными приближениями и состоит из компаратора,...
-
Проектирование ПСЗ. - Разработка аналого-цифрового преобразователя
Преобразователь среднего значение имеет своей целью обеспечить на выходе напряжение, постоянная составляющая которого пропорциональна среднему значению...
-
Аналого-цифровые преобразователи - Типы преобразователей
Предварительные замечания об АЦП Кроме чисто "цифрового" сопряжения (ключи, лампы в т. п.), которое обсуждалось в нескольких предыдущих разделах, часто...
-
Контроль за температурой воздуха - Оборудование самолета Ту-154
Июль 30, 2012 Контроль усредненной температуры воздуха в салонах и кабине экипажа осуществляют с помощью дистанционных электрических термометров ТВ-19....
-
Смеситель воздуха - Оборудование самолета Ту-154
Смеситель Воздуха служит для смешения потоков горячего и холодного воздуха. Он состоит из камеры смешения и патрубка с фланцем. К патрубку подается поток...
-
Останнім часом зарубіжних системах зв'язку інтенсивно розвивається напрямок, пов'язаний з використанням так званих MIMO-технологій (Multiple Input -...
-
Регулятор избыточного давления 4833 - Оборудование самолета Ту-154
Регулятор Избыточного Давления 4833 предназначен для поддержания на выходе избыточного давления равным 0,1±0,03 Кгс/см2 , что позволяет ограничивать...
-
Основные схемы включения операционных усилителей - Разработка дифференциального усилителя
Рассмотрим некоторые виды ОУ наиболее часто встречающиеся в линейных схемах. Линейность схемы определяется зависимостью входного и выходного сигнала т....
-
Расчет и выбор элементов задатчика интенсивности Предполагаемая принципиальная электрическая схема задатчика интенсивности изображена на рис.5.1. Рис....
-
Система управления преобразовательным устройством предназначена для формирования и генерирования управляющих импульсов определенной формы и длительности,...
-
Электростатистический преобразователь - Системы телекоммуникации
Электростатистический преобразователь (рисунок 3) или конденсаторный преобразователь содержит конденсатор, состоящий из тонкой легкой подвижной мембраны...
-
Электроакустические преобразователи и их основные характеристики - Системы телекоммуникации
Приборы, преобразующие звуковые колебания в электрические и обратно, называются электроакустическими преобразователями. В телефонии такими...
-
Динамические характеристики - Преобразователь пьезоэлектрический
-характеристики инерционных свойств СИ, определяющие зависимость выходного сигнала от меняющихся во времени величин: параметров входного сигнала, внешних...
-
Большинство современного подвижного состава оборудовано системами регулирования с помощью реостатов. Во время разгона на каждый пуск расходуется энергия...
-
В терминах электроники измерительный преобразователь определяется обычно как прибор, преобразующий неэлектрическую физическую величину (называемую...
-
Следующим типом интегрирующего АЦП с частотно-импульсным преобразованием, принцип работы которого основан на предварительном преобразовании входного...
-
Радиотехнические устройства на основе операционного усилителя. - Оcновы радиоэлектроники
Идеальный операционный усилитель При расчете схем с ОУ широко пользуются понятием об идеальном операционном усилителе, у которого: 1. Коэффициент...
-
Определяем сопротивление резистора Rк. R3= Rк (0.2 0.3) RВых = 0.25*24662 (Ом),где RВых = RВх. ок. Определяем сопротивление резистора Rэ. Rэ =R4= 0.5*Rк=...
-
Согласно варианту 12 исходными данными для определения сил сопротивления движению автомобиля и мощностей на их преодоление являются: тип пожарного...
Преобразователь силы в давление сжатого воздуха - Типы преобразователей