מגשח מתח: עקרון פעולה druksim ותרשים מעגל

מהו חיישן מתח

חיישן מתח הוא חיישן המשמש לחישוב ומעקב אחר כמות המתח במאגר. חיישני מתח יכולים לקבוע את רמת המתח החילופין או המתח הקבוע. הקלט של החיישן הזה הוא המתח, בעוד שהפלט יכול להיות מתגים, אות מתח אנלוגי, אות זרם או אות שמיעתי.

חיישנים הם מכשירים שיכולים להרגיש לזהות ולהגיב לסוגים מסוימים של אותות חשמליים או אופטיים. יישום חיישן מתח וטכניקות חיישן זרם הפכו לבחירה מצוינת עבור שיטות מדידת הזרם והמתח המסורתיות.

במאמר זה נוכל לדון בחיישן מתח בהרחבה. חיישן מתח יכול לקבוע, למדוד ולעקוב אחר האספקה של מתח. הוא יכול למדוד את רמת המתח החילופין ו/או רמת המתח הקבוע. הקלט לחיישן המתח הוא המתח עצמו, והפלט יכול להיות אותות מתח אנלוגיים, מתגים, אותות שמיעתיים, רמות זרם אנלוגיות, תדר או אפילו פלטים מודולציה בתדר.

כלומר, חלק מהחיישני מתח יכולים לספק סינוסים או טרנקי פולסים כפלט, ואחרים יכולים לייצר פלטים מודולציה באמפליטודה, מודולציה ברוחב פולס או מודולציה בתדר.

בחיישני מתח, המדידה מבוססת על מחלק מתח. שני סוגי חיישני מתח עיקריים זמינים: חיישן מתח מסוג קפיצי וחיישן מתח מסוג 저ומתי.

חיישן מתח מסוג קפיצי

ידוע לנו שקפיצית מורכבת משני מוליכים (או שתי לוחות); בין הלוחות הללו נמצא חומר לא מוליך.

החומר הלא מוליך נקרא דיאלקטרי. כאשר מתח חילופין מוזן על הלוחות, זרם יתחיל לעבור בשל המשיכה או הרחיקה של אלקטרונים דרך המתח של הלוח השני.

השדה בין הלוחות ייצור מעגל חילופין מלא ללא כל חיבור חומר. כך עובדת הקפיצית.

כעת נוכל לדון בחלוקת המתח בשתי קפיציות המחוברות בטור. בדרך כלל, במעגלים בטור, מתח גבוה יתפתח על המרכיב בעל ההנגדה הגבוהה. במקרה של קפיציות, קיבולת והנגדה (התנגדות קפיצית) תמיד הפוכים באופן פרופורציונלי.

היחס בין מתח לקיבולת הוא

Q → מטען (קולון)
C → קיבולת (פארד)
XC → נגדה קפיצית (Ω)
f → תדר (הרץ)

מהיחסים הנ"ל ניתן לומר בבירור כי המתח הגבוה ביותר יצבר על הקפיצית הקטנה ביותר. חיישני מתח קפיציים עובדים על בסיס עיקרון פשוט זה. נניח שאנחנו מחזיקים בחיישן וממקמים את קצהו ליד מוליך חיה.

כאן אנחנו מכניסים את אלמנט החישה בעל ההנגדה הגבוהה לתוך מעגל צימוד קפיצי בטור.

כעת, קצה החיישן הוא הקפיצית הקטנה ביותר המקושרת למתח החיה. לכן, המתח המלא יתפתח על מעגל החישה, שיכול לזהות מתח, והمؤشر האור או השמיעה יופעל—זהו העיקרון מאחורי חיישני המתח ללא מגע שאנו משתמשים בהם בבית.

חיישן מתח מסוג 저ומתי

שניים דרכים להמיר את ההנגדה של אלמנט החישה למתח. הדרך הראשונה היא השיטה הפשוטה ביותר, שהיא לספק מתח למעגל מחלק מתח המורכב מחיווי חיישן וחיווי chiếu, המוצג להלן.

המתח שנוצר על החיווי החיה או החיישן מוקף וניתן למשתזף. המתח החוצה של החיישן יכול לבוא לידי ביטוי כ

недостаток этого цепи в том, что усилитель будет усиливать весь напряжение, возникающее на датчике. Однако лучше усиливать только изменение напряжения из-за изменения сопротивления датчика, что достигается вторым методом, использующим мост сопротивления, как показано ниже.

כאן, המתח החוצה הוא

כאשר R1 = R, אז המתח החוצה נעשית בערך

A → גאינ של מַשְׁתִּיזף אינסטרומנטלי
δ → שינוי בהנגדה של החיישן, המקבילה לפעולה פיזית כלשהי

במשוואה זו, הגאינ צריך להיות nastawiony wysoko, ponieważ wzmacniany jest tylko zmiana napięcia wynikająca z zmiany oporu czujnika.