Потенциометрические преобразователи. 
Автоматизация управления технологическими процессами бурения нефтегазовых скважин

Потенциометрические преобразователи (потенциометры) — это переменные резисторы, включаемые по схеме делителя напряжения.

На рис. 2.31, а переменный резистор R1 включен как реостат: R =f{X), а на рис. 2.31, б — как делитель напряжения: U =f{X), где R — выходное сопротивление, X — входная величина датчика (перемещение контакта), U — выходная величина датчика (падение напряжения U между подвижным и одним из неподвижных контактов).

Рис. 2.31. Электрические схемы включения переменного резистора: а — схема включения как реостата; б — схема включения как делителя напряжения.

(потенциометра)

Импульсные преобразователи

В настоящее время большинство датчиков БКИА выходной величиной имеют ток или напряжение с амплитудой, пропорциональной измеряемому параметру. Этим определяется или большая погрешность аппаратуры, или сложность ее схемы. В последнее время наметилась тенденция к построению датчиков с частотным выходом и с дискретными сигналами. Точность измерений при использовании таких датчиков намного выше.

Рассмотренные выше датчики относятся к датчикам с аналоговым выходным сигналом. Датчик по схеме рис. 2.26, б при преобразовании параметра в угол поворота якоря а относится к датчикам с аналоговым выходным сигналом, а при преобразовании параметра в угловую скорость со — к датчикам с импульсным выходным сигналом.

Датчики БКИА с импульсным выходным сигналом часто строятся с использованием магнитоуправлясмых герметизированных контактов (герконов ГК) (рис. 2.32).

Измеряемый параметр (расход Q, частота вращения п и др.) преобразуется в частоту (или количество) импульсов. Герконы могут быть использованы для счета числа ходов поршней насоса (счетчики количества расхода жидкости), определения уровня жидкости (в основе датчика ряд герконов по высоте и поплавок с пластинкой постоянного магнита), определения углубки и скорости углубки, высоты подъема элеватора и др. Конструкция датчика в зависимости от характера относительного перемещения элементов, являющихся точками съема измеряемого параметра, может строиться с использованием следующих сочетаний: один геркон — одна пластинка постоянного магнита, ряд герконов — одна пластинка, один геркон — ряд пластинок.

Рис. 2.32. Примеры схем импульсных датчиков БКИА с использованием герконов: а — принципиальная схема получения импульсного сигнала; б — схема тахиметрического датчика скважинного расходомера.