Загальні положення
Принцип дії електроконтактних датчиків полягає у перетворенні переміщень вимірювального штока в замикання чи розмикання електричних контактів. Датчики відносяться до групи елементів автоматики, що мають релейну характеристику (безперервний вхідний сигнал – переміщення вимірювального штока перетвориться у релейний вихідний сигнал – замикання і розмикання контактів).
Електричний сигнал використовується для візуальної індикації (світлове табло) або, після підсилення за потужністю, направляється у виконавчі органи автоматичних керуючих пристроїв. Електричні датчики за функціональним призначенням поділяються на дві групи: датчики розмірів – граничні; датчики відхилень розмірів – амплітудні.
Електроконтактні датчики самі по собі не дозволяють реєструвати фактичний розмір чи відхилення розміру контрольованої деталі. Вони видають сигнал тільки при виході контрольованого розміру за встановлені межі.
У багатьох випадках, крім одержання релейного сигналу, виникає необхідність у візуальному спостереженні за контрольованим розміром. Залежно від наявності чи відсутності такої можливості електроконтактні датчики кожної групи поділяються на три підгрупи: безіндикаторні, індикаторні та шкальні.
Безіндикаторні – це звичайні електроконтактні датчики без можливості відліку фактичного значення контрольованого розміру. Ці датчики мають найменші габаритні розміри.
В індикаторних датчиках передбачена можливість установлення індикатора годинникового типу з ціною поділки 1 мкм.
Шкальні датчики є конструктивною комбінацією індикаторних. За габаритними розмірами, вони займають середнє місце між безіндикаторними та індикаторними датчиками положення.
Залежно від схеми передачі переміщення від вимірювального стриж-ня до контактів електроконтактні датчики поділяються на важільні і безважільні.
Важільні електроконтактні датчики дозволяють здійснювати точне настроювання на контрольований розмір, але більш чутливі до впливу зовнішніх вібрацій.
Датчики моделі 228 заводу “Калібр” (рис 1.1) відноситься до групи граничних двоконтактних індикаторних датчиків. У схемі датчика є передаточний механізм у вигляді двоплечового важеля. Вимірювальний стрижень 1 несе упор 9, що контактує з контактом 10, який знаходиться на важелі 4 з рухливими контактами 2 і 6. Важіль 4 постійно знаходиться під дією пружини розтягання 8.
Контакт 10 зміщений від осі закріплення важеля на 5,8 мм і утворює мале плече важільної передачі, розмір великого плеча – 29 мм. Верхній 5 і нижній 3 нерухомі контакти – регулюються.
Рис. 1.1 – Схема електроконтактного датчика моделі 228
При опусканні вимірювального стрижня 1 упор 9 діє на мале плече важеля, змушуючи його повертатися навколо осі. Якщо розмір контрольованої деталі виявився меншим допустимого, то замикається верхня пара контактів. Коли розміри контрольованої деталі знаходяться у межах допуску, то верхні та нижні контакти розімкнуті.
Таким чином, двоконтактні датчики дозволяють сортувати деталі на три групи: брак – “плюс”, брак – “мінус” і придатні. Для спостереження за відхиленням розміру контрольованої деталі від заданого встановлюється індикатор годинникового типу 7. Його вимірювальний наконечник упирається у верхній торець вимірювального стрижня 1.
Похибки датчика, що впливають на результати вимірювань розмірів деталей, носять систематичний і випадковий характер. Випадковою складовою похибкою датчиків є похибка спрацьовування, яку іноді називають нестабіль-ністю замикання.
Похибка спрацьовування характеризує розсіювання положень вимірювального стрижня при багаторазових спрацьовуваннях датчика. Ця похибка – наслідок зміни зазорів у кінематичному ланцюзі датчика і зміни характеристик сил тертя цього ланцюга, випадкового виміру параметрів електричного ланцюга, у яку включений датчик, та інших випадково діючих факторів.
Методика визначення похибки спрацьовування полягає у тому, що при багаторазовому переміщенні вимірювального стрижня датчика щораз ви-значають величину переміщення від якого-небудь умовного нуля (обрана точка відліку) до моменту видачі сигналу при замиканні контактів; оскільки похибка спрацьовування з’являється в результаті дії великої кількості випадкових факторів, то можна припустити, що вона є випадковою величиною, яка підкоряється нормальному закону розподілу (закону Гаусса). При цьому похибка спрацьовування:
. (1.1)
Середньоквадратичне відхилення:
, (1.2)
де 
– кількість вимірів;
– переміщення вимірювального стрижня датчика;
– середнє значення вимірюваного параметра.
Похибка спрацьовування визначається окремо для кожної пари контактів датчика. Систематичною складовою похибки датчика є похибка настрою-вання. Вона характеризується зсувом центра групування розмірів 
(рис. 1.2), власне випадкових похибок датчика (похибок спрацьовування), стосовно роз-міру 
(заданого керівникам робіт), на який необхідно настроїти датчик, тобто величиною:
, (1.3)
Абсолютна величина 
– частота попадання 
розмірів у відповідний інтервал.
|
|
|
