CAPTORUL
Captorul este un dispozitiv sau aparat care transform o variaie
a unei mrimi mecanice ntr-un semnal electric proporional cu
valoarea mrimii msurate.De multe ori ntr-un captor intr unul sau
mai multe traductoare specializate.Dup principiul fizic de
transformare a unei mrimi mecanice exist urmtoarele tipuri:
1.Captor rezistiv: cu contact, cu traductoare nelipite si cu
traductoare electrorezistive; 2.Captor capacitiv: fara contact cu
piesa, cu contact cu piesa, cu armaturi dintate, cu dielectric
mobil; 3.Captor inductiv: diferential cu membrane, diferential cu
armature transversal si diferential cu jug mobil.
4.Transformatorul: diferential sau cu inductie electrodinamica.
5.Transformatorul piezoelectric: cu cristal de cuart, cu tub
electronic sau cu fibra optica.
Captorul de deplasri este un dispozitiv alctuit dintr-un corp
cilindric sau paralelipipedic n care culiseaz o tij a crei
extremiti poate fi legat de punctul din structur n care se dorete
determinarea deplasrii, captorul fiind fixat de o baz fix,
independent de structura testat.n prezent, exist o mare varietate
de captori de deplasri care transform n general deplasarea ntr-un
semnal de 0-10V.Funcie de domeniul de variaie a deplasrii msurate,
precizia acestor dispozitive variaz ntre 1/100 si 1/1000 mm. n mod
esenial, transformarea deplasrii n marime electric se poate face n
mod poteniometric sau inductiv.
Captorul electrorezistiv cu mrci tensometrice.El masoar
deformaii, deplasri,fore,presiuni,acceleraii.Domeniul de frecven
este ntre 0-100KHz.
Caracteristici generale ale captoarelor:1. sarcina: -marimea
fizic aplicat captorului n vederea obinerii unui semnal electric,
exemplu: fore deplasri, presiuni,acceleraii2. sarcina nominal:-cea
mai mare valoare a sarcinii care se poate aplica captorului un timp
indefinit n condiiile garantrii tuturor caracteristicilor
acestuia.3. scala total de ieire-deiferena algebric ntre semnalele
de ieire obinute pentru sarcina nul i pentru sarcina maxim.4.
semnalul de ieire:-variaia mrimii electrice la bornele unui captor
atunci cnd sarcina variaz poate fi:
tensiune,intensitate,inductan,capacitate.5. rezistena de
ieire:-rezistena elecric ntre firele de legatur cu instrumental de
masur.6. curba de etalonare:-curba reprezentnd semnalul de ieire n
funcie de sarcina aplicat, curba obinut prin aplicarea de sarcini
cunoscute luate drept etaloane.7. rezistena de izolaii:-rezistena
electric ntre circuit i masa captorului.8. sensibilitatea:-raportul
dintre variaia semnalului de ieire i variaia sarcinii care l-a
provocat adic panta curbei de etalonare.9. prag de sensibilitate:-
cea mai mic variaie a sarcinii care produce o variaie perceptabil
semnalului de ieire.10. precizia:-cea mai mic mrime care este cu
certitudine superioar diferenei dintre sarcina aplicat i valoarea
determinat pe curba de etalonare se exprim n procente fa de
valoarea nominal.11. dezechilibrul iniial:-semnalul de ieire pentru
o sarcin nul 12. deriva:-variaia semnalului de ieire pentru o
sarcin constant . Ea se exprim n procente fa de scala de ieire
pentru un timp indefinit.13. fidelitatea:-mprtierea maxim a
semnalului de ieire obinut prin aplicarea repetat a aceleiai
sarcini n aceleasi condiii ;ea se exprim n procente fa de scala de
ieire;14. linearitatea:-diferena maxim dintre curba de etalonare i
dreapta ce trece prin punctele corespunzatoare sarcinii nule si
sarcinii nominale; se exprim n procente fa de scala de ieire.15.
histerezisul:-diferena maxim dintre semnalele de ieire obinute
pentru aceiai sarcin, aplicat mai nti cresctor pornind de la zero i
apoi descresctor pornind de la sarcina nominal.De regul se d pentru
o sarcin egal cu jumatate din sarcina nominal i se exprim n
procente fa de scala de ieire.16. fluajul:-variaia semnalului de
ieire sub sarcin n funcie de timp;el se exprim la sarcina nominal n
procente fa de scala de ieire pentru o perioad de timp dat .17.
fluajul rezidual:-variaiile semnalului de ieire dup anularea
sarcinii.18. deriva termic de zero:-variaiile semnalului de ieire
produse de variaia temperaturii n lipsa sarcinii . Ea se exprim n
procente fa de scala de ieire pentru variaia temperaturii cu un
grad Celsius.
1.Condiii care se impun captoarelorLa construcia captoarelor n
funcie de destinaia lor trebuie stabilite valori optime ale
caracteristicilor lor.Impunerea unor caracteristici prea severe
duce la scumpirea excesiv a captorului . Impunerea unor
caracteristici cu nivel sczut duce la erori prea mari de msurare .
Exist condiii legate de tipul i de modul de variaie a mrimii care
se msoar cu ajutorul fiecrui tip de captor; Exemplu: captoarele cu
transformator rezistiv nu pot msura vitezele; captoarele
piezoelectrice i cele seismice nu se pot utiliza pentru msurtori
statice. n cazul vibraiilor i a ocurilor captoarele nu se pot
utiliza la frecvenele pentru care au loc fenomene de
rezonan.2.Condiii legate de starea mediului nconjurtorSunt necesare
msuri pentru protecie prin:-utilizarea unor carcase etane;-ecrane
de protecie mpotriva agentului de mediu nefavorabil cum ar fi:
umidatea excesiv, temperaturi ridicate,presiuni hidrostatice mari,
ageni corozivi, prezena cmpurilor electrice sau magnetice,
inversare n apTrebuie alese corespunzator i cablurile de legatur. n
cazul vibraiilor pot aprea efecte ale zgomotului de mare
intensitate .Captorul trebuie s fie izolat fonic ca s se mreasc
frecvena de rezonan i factorul de amortizare al captorului3.Condiii
constructive, tehnice i de material:-dimensiunile de
gabarit-greutatea captorului;-rigiditatea elementului elastic;-fora
aplicat elementului elastic al captorului.Captorul trebuie
proiectat astfel nct s existe spaiu suficient pentru lipirea
mrcilor tensometrice de preferat n zone n care gradientul tensiunii
este 0 sau aproape de 0.Dac se folosete captorul cu fir trebuie ca
n acest fir s aib frecvena proprie dorit s aib loc deformaii n
traductoare suficient de mari penru valori mici msurate. S permit o
compensare a efectului temperaturii i eventual o amplificare a
semnalului electric. S permit o aplicare uoar a traductorului i a
firelor de legatur precum i protecia traductoarelor.PROIECT
S se proiecteze un captor de deplasare n domeniul 0-10mm cu
precizia 0,01mm avnd un element etalon bar cu seciune transversala
dreptunghiulara cu nalime constant din oel folosind mrci
tensometrice. Xi =0;XA=0;Wz= ;Yi=0; YA-p=0; YA=p;= a;MA=0; -p*l=0;
= ; max=
