6
ЕЛЕКТРОКОНТАКТНИ ДАТЧИЦИ
Чувствителен елемент при електроконтактните датчици е механична електроконтактна
система (фиг.1а), която може да бъде с нормално затворени a-b, нормално отворени b-c или
комбинирани контакти. Под външното въздействие F еластичният контакт се деформира и
контактната система преминава в противоположното състояние. На фиг. 1б са показани схемните
означения на трите вида контакти. Понякога към електроконтактната система се вгражда
допълнителна пружина, благодарение на която при достигане на определена стойност на F,
превключването става рязко и с това се подобрява качеството на процеса.
Фиг. 1.Контактни системи
За намаляване на преходното съпротивление във включено състояние контакта се
осъществява чрез електроконтактни пъпки, изработени от труднотопим, корозионно и
износоустойчив материал. Конструктивно контактната система може да се оформи по най-
различен начин в зависимост от конкретното приложение, но има и конструкции с универсално
приложение. Такива са микропревключвателите (фиг.2а), вграждани в различни елементи на
автоматиката. В корпуса 6 е вградена контактна система с нормално затворени b-a и нормално
отворени b-c контакти, които се задействат от осезателя 7.
Фиг. 2. Конструкции на микроконтакти
7
Често използвана електроконтактна система е показана на фиг.2б, известна като
ридконтакт. В стъклена ампула запълнена с благороден газ са монтирани две еластични
стоманени пластини с покритие от благороден метал. Когато ампулата се постави в магнитно
поле, стоманените пластини се намагнитват и залепват една към друга. При премахване на
магнитното поле те се размагнитват и раздалечават. Защитният газ и покритието на контактите
гарантират малко преходно съпротивление голям брой цикли на включване.
Характерно за електроконтактната система е, че при нея съществуват две възможности
за изходния сигнал – включено/изключено, т.е. сигналът е дискретен. Появата на междинни
състояния, като значителни контактни съпротивления или утечки, са признак за дефект. Това
дава възможност сигналите да се предават към управляващата система без допълнително
усилване на значителни разстояния.
Фиг. 3.Схеми на включване
На фиг.3а е показано управление на постояннотоково реле Р от контакти К. Диодът Д
служи за премахване на свръхнапреженията от самоиндукция при изключване. С това се
намалява искренето на контактите и увеличавани на техния живот. По подобен начин може да се
управлява и променливотоково реле, като се вгради съответна искрогасяща група.
На фиг.3б е показано включването на контактна система към вход на електронно
устройство. Изходният сигнал е 0 при затворен контакт и U при отворен контакт (при достатъчно
високо входно съпротивление на електронната система). Ако се разменят местата на К и R,
изходният сигнал също се инвертира.
Привидно превключването да става моментално, но в действителност поради
еластичността на елементите, то представлява серия от импулси 0/1 докато се премине
устойчиво в новото състояние. В зависимост от електроконтактната система времето на
успокояване на контактите е от порядъка на 1 до 20 mS, а при масивни контакти и повече. Ако
управляваните вериги са инертни, например електромагнитни релета, тези поредици не са
особен проблем. Ако обаче се управляват електронни вериги, подобна поредица може да се
възприеме като серия от задействания на датчика и да се наруши работата на системата. В
такива случай сигналът първо се подава във формираща схема.
8
Фиг. 4.Формиране с тригер на Шмит
Една често използвана схема за формирани на електроконтактни сигнали е показана на
фиг.4б, а на фиг.4а са показани преходните процеси в нея. Ub, е напрежението в т.b получено при
преминаване на захранващото напрежение U през контакта a-b. Поредицата импулси зареждат
кондензатора С през резистора R, при което напрежението в двата му края е показано с кривата
Uс. То постъпва на входа на тригера на Шмит ТШ и при достигане но нивото включване нв в
момента t1, изходът Q преминава в състояние 1. За да се превключи ТШ в състояние 0, Uс трябва
да стане по ниско от нивото на изключване ни на тригера, а това става в момента t2 при
изключване на контактната система. Съществен момент при тази схема е изборът на стойности
на R и С. При големи стойности включването става с големи закъснения и дори може да се
пропусне реално кратковременно задействане на датчика. Обратно, при малки стойности на R и С
веригата може да не изпълни предназначението си.
Фиг. 5. Формиране на контактен сигнал с RS тригер
108
35
