Appunti per il corso di Meccatronica

TRASDUTTORI POSIZIONE

• A FILO AVVOLTO

USCITA: RESISTENZA O TENSIONEALIMENTAZIONE: CONTINUAV_out = V_s ^R⁄_R   2 ^XE⁄_XE LINEARE

CONDIZIONAMENTO: BUFFER + 5 1/2 kΩ+ ADCPROBLEMI: DECONNESSIONI Z_OUT VARIABILE, SENSIBILE ALLA TEMPERATURA SE NON UNIFORMEELASTICITA' DEL CURSORE FORZA NECESSARIAACCOPPIATURA

• ELETTR0-OTTICO

USCITA: TENSIONEALIMENTAZIONE: CONTINUA

PRINCIPIO: UN FASCIO LUMINOSO ATTRAVERSA IL MATRICE VARIANDO RESISTENZA DI UNA CAMERACAMBIANDO VALORE TENSIONE OUT

CONDIZIONAMENTO: BUFFER + ADCPROBLEMI: PER VIA DELLA CAMERA SCURA, Z_out VARIABILEAPPLICAZIONI: ENCODER

• POTENZIOMETRO CAPACITIVO

USCITA: TENSIONE RILEVATAALIMENTAZIONE: RETTIFICATA

V_out = ⁴⁄₁ 4 X₂ EC_AB = C₀₁4C_E = ^HK⁄_{E 0} +⁄_L ^E⁄₀ + ^{E 0}⁄_E ^XE⁄_6E + ^{E⁄_{E 0} C₁ + H(L+X)⁄_{E 0} + K⁄_{E 0} C₂}

NO 2 ACCOPPIAMENTI MAGNETICI CREATI DA 2 CONDENSATORINE UNA LAMINA TRA ESTREMI UN SOLO PIATRA QUASI DEL TUTTO ACCOPPIATA CON UN LATOINDUIVASUALE NEL PARALLELO DELLE 2 CAPACITA

CONDIZIONAMENTO: BUFFER + RADIOFREQUENZA ADCPROBLEMI: Z_OUT VARIABILE EFFETTO BOLOTAAPPLICAZIONI: NCCH

• ACCOPPIAMENTO MAGNETICO DIFFERENZIALE

USCITA: TENSIONE RETTIFICATA e FASE PER DIREZIONEALIMENTAZIONE: ALTERNATA

MAGNETICAMENTE PRIMO CAMPO MAGNETICO CHE MAGNETIZZA UNCUORE FERROMAGNETICO NEL QUALE SPECIAZZA UNA PORZIONE DI CAMPOMAGNETICO ^DESCRIZIONI⁄_CEDENGO

2 DEFASATI INGRESSI T0GLI AVVOLGIMENTI SONO MONTATI SU STANDATI

GEOMETRIE:φ_AI M_I B_A = VARIAZIONE DI   _FLUSSO⁄_BETA CHE   ^&pdev;GTJA LAVORARE IL _T PHD = F^E FLUSSO DELLA SINGOLA SPIRA

I₂ = I_S I^³ = S    B˙A   _DCG2⁄_IFIED = ²⁄₁ 4 X₂ E

B˙A =   _FLUSSO⁄_GRAV

V_out = V₁^V₂ = -  (N₂ - N₁) B  A

di N₂ = N_S 4 ³_X² = S ⁄   _K

V_out = 2 3 N_S X

B˙A =   ^E⁄_L^MP

CONGIUNGIMENTO: RADDRIZZATORE SINUSOID + ADC

CONTO: ACCOPPIAMENTI NON VOGLIO DIMENSIONI

APPLICAZIONI DECINE DI CM

INDUTTANZA VARIABILE

USCITA: AMPIEZZA (FORMULA X RMS IN V)

RILEVATORE: RILEVATORE A PICCO

NUCLEO A LAMINE FUNZIONANO DI CUI> PER CAMPO MAGNETICO

  PIÙ MI AMMACCO IL NUCLEO MENO IL TRATTO MA ALTRA IX> CHI INDUTTANZA MAGGIORE

INDUTTANZA (Z) FORZA MAGNETOMOTRICE:

_n Hl = Σ _etI =

μ =

L: LUNGHEZZA BOBINA RAMOA: mm 2μ: PERMEABILITÀ BOBINA RAMO

INDUTTANZA (Z) = ^{h D2}⁄_I = ^nI⁄_R1 = ^{n2 Aμ}⁄_2x

AMPIEZZA (V): ^2x⁄_wL²μ0

I = Y iu Y

CONGIUNGIMENTO: ELABORATORE DI AMPL I−Y + ADC PROBLEMI: CAMPO EM, TENSIONI, SE TROPPO LONTANO NON HO MISURA CI METRO, 1 CM

INDUTTANZA VARIABILE IL DIFFERENZIALE

◊: E(xt) = E(c,x) =

^{k Y (x,y,s)}⁄₌

E(xxt)]

=(k¹ x, k_x(k,2 + x₁)δ)

PRO:

· ZEROSE BIANCE MISURA

· ESTERNO: PRECISIONE MISURA

COSTRUO: DIMENSIONI

· HO TENSIONE DI OFFSET

USO PONTE DI WHEATSTONE CON INDUTTANZE E RILEVATORE⊟

POSIZIONE ANGOLARE

USCITA: RESISTENZA TENSIONIRE

RILEVATORE: CONTINUA

COME TRASDUTTORE A FILO AVVOLTO HA SU UNA CIRCONFERENZA POSSO CONVERTIRE MISURE LINEARI IN ANGO,ARI CON CHE=RADCHE

Y (out )= — _2π

CONGIUNGIMENTO BUFFER AMPI + ADC PROBLEMI: _{ZOUT VARIANZA; NON DISTINGO MISURAZIONE MULTIPLO DI 2π;} CONTATTI, ISTERESI

TRASDUTTORI DI ACCELERAZIONE

Massa Molla

Rivelazione: dispone da TPL

Uscita: dispone da TPL

Massa mobile si muove a causa dell'accelerazione

F_m = x m ω² = K x

ω₂ = Hs² - δs sc K s sc

^F/_a = m Ks - K / m ^m/_m m m x / m m

rappresenta la sensibilità del trasduttore

Uso per compensare i 2 poli coniugati

Applicazioni 100-1000 Hz

Servo Accelerometri

Rilevazione: costante

Uscita: tensione

Ca corrente ^F/_Ma

Costante elastica EQ ^F/_r p K m I^F_s/_{I: v (L)} Δ Ch Q^Fs/_km

Accelerometro Piezoelettrico

Alimentazione:

Uscita:

Come nei molla una massa mobile accelerazione

^F/_M m - K s

^K/_p ^s/₂ kp

FLUSSOMETRI

MISURANO UNA PORTATA

HANNO DIMENSIONE:

• [kg/m³]
• [m³/s]

LE 2 MISURE SONO LEGATE → VOLUME·DENSITÀ = MASSA

PORTATA = AREA·VELOCITÀ

F = A·V

VOLUME = PORTATA · dt

NON IDEALITÀ: PUÒ CAMBIARE IL FLUSSO LAMINARE, NEL CENTRO FLUIDO PIÙ VELOCE CHE AI BORDI

FATTORE DI DENSITÀ PUÒ VARIARE: NEI GAS VARIA A SECONDA DELLA PRESSIONE

ρ · g² · h = COSTANTE → SE MISURO VELOCITÀ MEDIA E PRESSIONE POSSO

CALCOLARE DENSITÀ

_{FLUSSO MASSA} ⎧ dv _{FLUSSO VOLUME} ⎭ dt

FLUSSIMETRO A TURBINA

ALIMENTAZIONE: DIPENDE DA TRASDUTTORE VELOCITÀ ANALOGIA

USCITA: IMPULSI DI ROTAZIONE

IN UN TUBO INSERISCO UNA TURBINA CHE VIENE MOSSA

DALLA ROTAZIONE DEL FLUSSO

MISURANO QUINDI ROTAZIONE CON ENCODER INCREMENTALE O

PICCOLO TACHIMETRO

FLUSSO ∝ AREA · V_m

P(Q) = β F(ω) ∝ βArea·V_m → β = α/A

[β] = m³[α] = m

β _è IL PARAMETRO CHE MISURA IL VOLUME CHE LA TURBINA OCCUPA (INFLUENZA)

β PUÒ ESSERE STIMATO COMPORTAMENTOS

→ IL CAMPIONE DEVE CALIBRAZIONE

PROBLEMI:

• LA TURBINA È FISSATA NEL MEZZO DEL FLUSSO, LO PIÙ +L'INTERO VISCOSO MISURA POST POSIZIA
• TANTO PIÙ PICCOLO È IL TUBO TANTO MAGGIORE È IL DISTURBO
• LA VISCOSITÀ INFLUENZA MISURA

FLUSSOMETRO AD ULTRASUONI

ALIMENTAZIONE: CONTINUA

USCITA: IMPULSI DI TENSIONE

USO ULTRASUONI ONDE MECCANICHE O

PULSANTI: NECESSARIO CANALE SE SI DIFFONDONO FACILEMEN

TRA DUE DIARIA, QUINDI QUANDO TEMPO PASSA PRIMA CHE TRA RICEVA INDARTO → t₁₂ = L/C+V

LE ONDE POSSONO AVERE DIREZIONI CONTRAPPOSTE LA VELOCITÀ ASSURANTE

VENGA ACCELERATA

TRA SPARA ONDA TRATTA ASSOLUTA ⎧ t₂₁ = L/C → RELAZIONATO

t₂₁ - t₁₂ = L ( 1 - 1 ) ≈ 2VL 2VL_V C-V C+V C² V²

APPROSSIVO C≫V

NECESSARIO TIMER MOLTO RAPIDO (~ns)

V = (t₁₂ - t₂₁) C² / 2L

MISURA NON INVIKIA

PROBLEMI:

• DIMENSIONI, COLUMNI (HV), ELETTRICITÀ COMPLICATI, SENSIBILITÀ ALLA TEMPERATURA