1. ДАВАЧИ ПОМЕРАЈА 2

2. Садржај  Синхроуређаји  Разлагачи  Индуктосини  Енкодери  Дифракционе решетке  Двобрзински мерни системи  Двоположајни давачи помераја

3. Синхроуређаји  Синхроуређаји (synchros) би се могли назвати ротационим (обртним) трансформаторима. Они су наследили сличне уређаје познате као селсини. Кућишта су им у распону димензија од 2 cm (0,8 инча тзв. величине 08) до 5,8 cm (2,3 инча, величина 23), при чему су најчешће величине 11, 15 и 18.  Синхроуређаји имају цилиндрични спољни статор и концентрично постављени унутрашњи ротор. Статор подсећа на минијатурни статор трофазног мотора, са намотајима повезаним у звезду. Ротор може да има један или више намотаја.  Eлектрична веза остварује помоћу четкица од драгоценог метала повезаних са прстеновима на роторској осовини  V s2 =1/k(V ref cosθ)

4. Синхроуређаји  Синхроуређаји се најчешће користе у паровима. Ако је излаз система механички померај, говори се о синхроуређајима обртног момента (“torque synchros”) који се представљају словом Т у називу. Ако је крајњи излаз наизменични напон, за синхроуређаје се каже да су контролни (control), што се представља словом C у називу.  R је за рисивер, Т за трансформер а Х за трансмитер

5. Синхроуређаји  Синхроуређаји обртног момента обично се користе за пренос података о угаоном положају, мада то не спречава њихово коришћење у регулационим уређајима са повратном спрегом.  Контролни синхроуређаји се користе у системима аутоматског управљања са повратном спрегом.  Слика показује кола статора и ротора за алтернативне синхроуређаје

6. Употреба диференцијалних синхроа за сабирање и одузимање угаоних података

7. Синхроуређаји

8.  Робустност  Полазни обртни момент је низак  Статичка карактеристика без степенастости  Тачност је сразмерно неосетљива на оптерећење  Висока осетљивост  Дуги век трајања  Мале потребе за одржавањем  Сразмерно јефтини  Одступање преносне функције од линеарности  Потребно је посебно наизменично напајање ротора  Напон грешке је наизменични и може затребати да се претвара у једносмерни  Напон грешке може да трпи паразитне фазне помераје (ефекти струје магнетизације, губици у гвожђу, импедансе намотаја, механичке толеранције при производњи)  Не могу се применити за праволинијске помераје Предности у односу на алтернативне даваче ПРЕДНОСТИНЕДОСТАЦИ

9. Разлагачи Разлагачи користе исте принципе као и конвенционални синхроуређаји, али у највећем броју случајева конструисани су тако да и статор и ротор имају по два електрично изолована намотаја тако постављена да представљају двофазни тип уређаја. Разлагач је обртни трансформатор код којег се референтни напон доводи на ротор (примар). Пошто има два секундaрнa нaмoтaјa замакнута за 90, напон индукован на њима ће бити пропорционалaн синусу односно косинусу угла ротације. Могу да се користе за претварање података из правоуглих у поларне координате откуда им и потиче име.

10. Коло резолвера

11. Принцип индуктосина се заснива на раду разлагача, али се уређај производи и у праволинијској и ротационој верзији. Користе се бакарни, штампани намотаји у облику укоснице. У праволинијској верзији краћи члан носи два намотаја који су у вези и померени за ¾ корака намотаја као што је приказано на слици. Дужи члан носи само један намотај чији је корак исти као и намотаји на краћем члану. У пракси кратки члан иде преко дугог и једва да је одвојен од њега. Када се напаја паром напона који су слични оним са разлагача, индуктосин се понаша као праволинијски разлагач и намотаји на дужем члану генеришу наизменични, излазни напон који зависи од односа помераја X и корака намотаја P. Индуктосини

12. Симболичка представа калемова индуктосина V i =k -1 V ref sin(θ i -θ 0 ) θ 0 =arctg(x/p)

13.  Сам индуктосин не може да разликује помераје веће од ± P/2 тако да се мора користити у вези са другим давачима. За праволинијске индуктосине наводи се тачност од ± 2,5  m  Ротациони индуктосини могу да имају тачност до ± 0,5 лучних секунди  Користе се код прецизних алатних машина, трајање им је практично бесконачно, поузданост је врло висока, а одржавање се готово може занемарити. Индуктосини

14. Енкодери (осовински шифратори)  Овако се називају дигитални ротациони давачи помераја који се производе у електромеханички, оптичким и магнетским верзијама. Они могу да дају паралелне дигиталне податке као у симболичној представи на слици.  Диск има на себи штампану металну шему и шема представља угаоне податке у неком облику бинарног кода. Нормално метал одговара бинарној 1, а изолација бинарној 0.  Једносмерни напон се доводи на металну шему помоћу четкице која је у додиру са концентричним металним прстеновима. Тако радијални низ четкица открива присуство или одсуство наизменичног напона и на тај начин скуп излазних напона показује тренутни угаони положај улазне осовине помоћу бинарног кода који одговара проводничкој шеми

15. Енкодери Шематски приказ кружног енкодера Шематски приказ линеарног енкодера

16. Енкодери Енкодери могу да дају и серијске дигиталне податке као у случају на слици када се називају инкременталним енкодерима. Низ правоугаоних импулса произведених коришћењем Шмитовог окидног кола показује вредност помераја, који може бити праволинијски или ротациони

17. Дифракционе решетке су врста давача помераја који користе оптички принцип рада и непосредно конкуришу индуктосинима. Производе се и у праволинијској и у ротационој верзији. Праволинијска верзија има као покретни елемент дугачку решетку, типично 25 cm дугу и 2 cm широку, док је кратка типично у облику квадрата страница од по 2 cm. Дифракционе решетке

18. На стаклу кратке решетке може бити 10 до 40 линија по милиметру у грубљем извођењу, или до 400 линија по милиметру у финијој верзији. Дуга решетка може бити стаклена или челична, зависно да ли се ради о решеткама које раде у режиму пропуштања или одбијања светлости Линије на краткој решетци су нагнуте у односу на линије на дугој. При кретању једне у односу на другу појављује се низ тамних и светлих површина које се померају попречно на правац кретања решетке, а што се региструје преко фотоћелија у систему приказаном на слици

19.  Тачност и разлагање мерног система се могу повећати увођењем додатних канала повратне спреге. Слика приказује систем за мерење помераја где се појављују тзв. груби и фини канал који су узајамно повезани одговарајућим преносним односом.  Када је разлика између задатог и оствареног положаја веома велика, тзв. груби сигнал грешке управља системом. Када он падне испод одређене вредности, преко комбинатора сигнала грешке, вођење процеса преузима тзв. фини сигнал грешке, односно уместо грубог вођење процеса преузима фини канал Двобрзински мерни системи

21.  У многим применама потребно је знати да ли је померај мањи или већи од задате вредности. Нема потребе да се за такве примене користе досада описивани давачи јер постоје много једноставнији уређаји који раде по принципу све или ништа (on/off).  Један од најједноставнијих таквих сензора је микропрекидач. То је електромеханички прекидач, дакле ограниченог века трајања и поузданости али ниске цене, што треба имати у виду приликом избора Двоположајни давачи помераја

22. Далеко дужи век и поузданост се постиже прекидачима који раде без непосредног додира:  Појава или искључење магнетног поља  Промена пермитивности диелектрика код кондензатора  Промена физичких димензија кондензатора  Промена одбијања, преламања или пропуштања таласа светлосних или ултразвучних, итд. Двоположајни давачи помераја