гравитационни сензори

За най-известните гравитационни детектори сензори за ниво се използват в тоалетните казанчета. Основният елемент на тези конвертори е поплавъка - устройство с по-малка плътност от водата. Най-цистерна поплавък е пряко свързан с кранчето, и в зависимост от нивото на водата се отваря или затваря. Поплавъкът, по същество, е детектор позиция повърхността на водата. Ако нивото на водата е необходимо не само да се наблюдава, но също така да се измери и да поплавъка е възможно да се свърже позицията преобразувател: (. Фигура 7.1 б) потенциометрично, магнитни, капацитивни или друг директен сензор. Отбелязано е, че гравитационни сензори са податливи на различни източници на смущения, които са триене и ускорение. Очевидно е, че тези сензори не работят при липса на гравитационните сили, или в променлива гравитация, например, на космическите станции или реактивни самолети.

Датчици за ниво. определяне на ъгъла на наклона на обекта по отношение на посоката, към центъра на тежестта на Земята, който се използва в пътното строителство, в инерционни навигационни системи, в металорежещи машини и други устройства. Един от най-старите, но все още е много популярен детектор позиция е превключвател живак (фиг. 7.3A и 7.3B), състояща се от непроводим тръба (често стъкло), два електрически контакти и капки живак. Когато датчикът е наклонен по отношение на гравитационната сила вектор в една посока, капка живак се движи в обратна посока от контактите на превключвателят се отваря. Промяна на ориентацията на устройството води до факта, че живак се навива в страничен контакт с тях късо съединение, при което ключът се затваря. Живачни прекъсвачи, използвани в домакинството термостати, където те са монтирани на биметална намотка се използва като чувствителен елемент, отзивчиви към промяна на околната температура. Чрез увеличаване или намаляване на стайна температура варира намотка огъване, което определя ориентацията на превключвателя. Отваряне и затваряне на контактите на живак превключвател контролира отоплителни и охладителни системи. Очевидният недостатък на тази система е в постоянната си за включване и изключване (от техническа гледна точка - в dvuhpo zitsionnom-управление). Превключвателят на живак е праг устройство се променя състоянието му в момента, когато му ъгъл на завъртане надхвърли предварително определена стойност.

За повече точно определяне на ъглови премествания на по-сложни устройства, прилагани. Фиг. 7.3V показва един от тях, наречен електролитна датчик за наклон. Този сензор се състои от малък, леко извита стъклена тръба, частично запълнен с електролит, в които са поставени три електрода: два - в краищата, и един - средната тръба вътре движи въздушни мехурчета по нея, когато тя е наклонена в двете посоки. В зависимост от местоположението на балона промяна електрическо съпротивление между центъра и странични електроди. След като позицията на тръбата престава да бъде хоризонтална, пропорционално на неговия ъгъл и промяна на стойностите на съпротивлението. Електродите са включени в мостова схема, захранвана от променлив ток.

Електролитни наклон сензори, произвеждани от няколко кампании (например, на Фредерикс Company, Huntingdon Valley PA) за измерване на широк диапазон на ъгъла: ± 1 °. ± 80 °. В зависимост от обхвата на измерване се променя, и степента на изкривяване на стъклени тръби.

Дори по-точни устройства за измерване на ъгъла на наклон сензори се прилагат на базата на фотодиоден [1]. Устройства от този тип се използват в строителството и механични индустрии да се определи с висока разделителна способност под формата на сложни обекти. Например, тези детектори се използват за оценка на формата на пътища и земя, както и контрол на еднородността на стоманени листове, които не могат да бъдат направени с конвенционални методи. Оптоелектронни датчик за наклон (фиг. 7.4a) се състои от светодиод а (LED) и изравняването на алкохола под формата на полусфера, монтирана на фотодиод матрица на р-п тип. Сянката въздушни мехурчета в течност повърхност изравняване проектира върху фотодиоден. Ако сензорът е разположен в строго хоризонтално положение, сянката на балона е кръгла (фиг. 7.4B), а площта на частите на сянка удрящи на различни фотодиоди матрица са равни. Когато сензор наклон сянка на балона става изместена от центъра на елипсата (фиг. 7.4V), очевидно е, че в този случай токовете на изходите на всеки фотодиод ще бъдат различни. Най-често срещаните сензорите имат следните технически параметри: диаметър от светодиода - 10 mm; разстоянието между светодиодите и изравняване инструмент - 50 mm диаметър стъкло полукълбо и балона - 17 и 9 мм. Изходните сигнали на диодите се преобразуват в цифров код и калибрирани под различни ъгли. данни от калибриране, се записват в специална таблица, използвана от устройства компютърни при обработката на получените стойности. За да се определи формата на обекта алтернативно оптоелектронен сензор поставени в възли на мрежата, образувана чрез равномерно нанася върху повърхността на обекта от вертикални и хоризонтални линии. В резултат на тази процедура са координатите х и у наклон ъгъл във всяка мрежова възлова точка, на която компютърът възстановява формата на обекта.