Электронные индикаторы

Сравнительно недавно начали выпускать электронные индикаторы оснащенные как правило инкрементными преобразователями. Достоинство таких индикаторов состоит в том, что они имеют цифровой отсчет и большие диапазоны измерений. Цифровой отсчет удобен по сравнению с отсчетом по двум аналоговым шкалам механических индикаторов часового типа. Также электронный индикатор в отличие от механического, не требует настройки на нуль с помощью концевых мер. Его настройка на нуль производится нажатием кнопки -0- в любом месте диапазона измерений.

В электронных индикаторах применяют бесконтактные преобразователи: емкостные, индуктивные, фотоэлектрические. В них соблюдается принцип Аббе, что повышает точность измерений.

Электронные индикаторы выпускают ведущие зарубежные фирмы: «Митутоя» (Япония); «Махро» (Германия); «Teza» (Швейцария).

Электронные индикаторы выпускают по международному стандарту ISО 463-2006, с учетом требований стандарта ISО 14978-2006. Электронные индикаторы выпускают трех типов: инкрементные емкостные и индуктивные преобразователи.

Инкрементные преобразователи измеряют приращение измеряемой координаты, при перемещении измерителя (отсюда их название increment- приращение).

Подобные преобразователи, благодаря возможности интерполирования результатов измерения, относительно периода шкалы измерителя, обладают высокой разрешающей способностью.

Инкрементные емкостные преобразователи отличаются небольшой мощностью потребляемой для считывания информации со шкалы. Поэтому емкостные преобразователи удобны для применения в измерительных системах с жесткими ограничителями на потребляемую мощность (штангенциркуль, микрометр и др.).

Емкостной инкрементный преобразователь состоит из гибкой линейки и съемника, выполненных из фольгированного диэлектрического материала. Линейка представляет собой многослойную гибкую ленту с нанесенным на ней фольгированным слоем. На изнаночной стороне нанесен клей и линейка (лента) приклеивается к стеклянной пластине, закрепленной неподвижно на корпусе индикатора или его механизма. На фольгированном слое, выполнены прямоугольные штрихи (электроды). Ширина прямоугольных электродов и промежутков между ними, обычно одинакова и определяет чувствительность и точность измерительной системы. На стержне индикатора расположена небольшая считывающая шкала (съемник), с электродами, нанесенными на фольгированном слое, наклеенном на стеклянную пластину.

В корпусе электрического индикатора расположена микропроцессорная схема и ЖК дисплей с цифровым отсчетам. Высота цифр дисплея составляет 7-9мм. На корпусе индикатора имеются две кнопки вкл/откл, установка нуля. Установка нуля возможна в любом месте диапазона измерений, некоторые модели имеют дополнительную функцию: сортировка по размерам, кодовый выход на внешнее устройство.

Вся электрическая система питается от литеевой батарейки. Срок службы 20 тысяч часов. Индикаторы снабжены точной беззазорной направляющей скольжения измерительного стержня.

Электрические индикаторы выпускаются со степенью защиты от IP52 до IP67 (герметичные), по стандарту DINEN 60529.

Особенность инкрементных преобразователей в том, что их собственная погрешность практически не зависит от диапазона измерений, а зависит от дискретности линейки и качества их изготовления.

Метрологические характеристики электрических индикаторов с инкрементным емкостным преобразователем:

- диапазон измерений: 5,0; 10,0; 12,5; 25,0; 30,0; 50,0; 100,0; 150 мм;

- измерительное усилие: 0,7-2,2Н;

- предельно допустимая погрешность показаний: при дискретности отсчета 1мкм-4мкм; для дискретного отсчета 10 мкм-10мкм;

- воспроизводимость для дискретного отсчета 1мкм-2мкм; для дискретного 10мкм-2мкм;

- гистерезис для дискретного отсчета 1мкм-0,3мкм; 10мкм-0,3мкм.

Индуктивные индикаторы имеют линелизованную выходную характеристику и измерительный стержень, установленный на насыпных шариках. Индуктивные индикаторы имеют хорошие метрологические характеристики, но более сложную конструкцию и более высокую цену. Выпускают несколько моделей электронных индикаторов с индуктивными преобразователями с дискретностью отсчета 0,5; 1; 5; 10 мкм с диапазонам измерения ± 2мм, с предельно допустимой погрешностью показаний 0,25-0,5% от диапазона измерений.

Фирма «Teza» выпускает несколько моделей индикаторов с фотоэлектрическим инкрементным преобразователем рис.37.

Рис. 37. Электронный индикатор с фотоэлектрическим инкрементным преобразователем

Поверку метрологических характеристик индикаторов осуществляют двумя способами:

- с помощью концевых мер длины 1-го, 2-го классов;

- на горизонтальном компараторе.

Компаратор снабжен подвижным столиком на шариковых беззазорных направляющих. Более точным образцовым аттестованным средством измерения, показание которых сравнивают с показаниями поверяемого индикатора при совместном перемещении измерительных стержней индикатора и образцового средства.

Второй способ более производительнее и не требует высокой квалификации контролера.