Обзор и классификация датчиков угловых перемещений

Современное развитие образцов специальной техники во многом зависит от технического уровня разработок датчико-преобразующей аппаратуры. При создании сложных комплексов специальной техники в настоящее время широко используются аналого-цифровые преобразователи перемещений-(АЦПП). АЦПП предназначены для представления аналоговой информации об измеряемых перемещениях в дискретной форме. Они применяются во многих цифровых системах управления различными объектами специальной техники. АЦПП являются измерительными преобразователями, поэтому от качества решения ими своих функциональных задач существенно зависит технические показатели систем управления, в которые они поставляют информацию, в частности их точность и быстродействие. В настоящее время известно большое количество различных типов АЦПП. Их разнообразие объясняется не только широким спектром решаемых ими функциональных задач, но и возможностью использования различных структурных, физических и других принципов их построения.

Практика использования АЦПП выдвигает перед разработчиками ряд основных и зачастую противоречивых требований, которым должны удовлетворять первичные преобразователи. Это в первую очередь точность, надежность, помехозащищенность, быстродействие, малые габариты, технологичность и пр.

Наиболее жесткие требования к АЦПП обусловлены необходимостью повышения их точности и одновременного уменьшения габаритных размеров, что связано в первую очередь с широким использованием преобразователей на подвижных объектах, где уменьшение габаритов и массы оборудования позволяет увеличить общий КПД объекта и объема формируемой информации. Это особенно важно при работе преобразователя в ограниченных пространствах: во внутренних полостях агрегатов, двигателей, гидроцилиндров, под обшивками летательных аппаратов, в переносных устройствах и т.п., где габаритные ограничения носят решающую роль при выборе первичного преобразователя. Кроме того, снижение габаритов ведет, как правило, к уменьшению энергопотребления и материалоёмкости.

В то же время, уменьшение габаритно-весовых показателей не должно ухудшать метрологические характеристики преобразователей.

Значительное влияние на особенности построения и технические возможности АЦПП оказывает выбор физического принципа считывания информации. Наиболее широко известны электромеханические (контактные), фотоэлектрические, электростатические (ёмкостные), электромагнитные и т.д. В основе построения АЦПП могут лежать и другие известные физические явления, например, радиоактивность, теплопроводность, однако подобные преобразователи в силу разных причин и, прежде всего, низкой разрешающей способности и критичности к внешним воздействиям не нашли широкого применения. Однако использование новых физических явлений может открыть дополнительные возможности.

В электромеханических преобразователях цифровой сигнал получается при помощи электрического контакта чувствительных элементов (щёток) с метками кодирующего устройства или же при замыкании контактов чувствительных элементов выступами кодирующего устройства [22].

Принцип действия фотоэлектрических преобразователей основан на использовании явлении фотопроводимости в полупроводниковых ЧЭ.

Другие стьтьи в тему

Разработка приемника системы персонального радиовызова
Системы персонального радиовызова позволяют передавать вызов и необходимый минимум информации одному человеку или группе людей независимо от места их нахождения. Первоначально системы персонального радиовызова функционировали с радиусом действия, ограниченным территорией или помещения ...

Разработка вычислительного блока системы электромагнитного позиционирования
Актуальность развития методов точного определения координат и углов ориентации того или иного объекта по отношению к некоторой заданной системе координат трудно переоценить. Определение пространственных и угловых координат движущихся объектов лежит в основе решения многих важных нау ...