Обзор и классификация датчиков угловых перемещений

В промежутке между излучающим элементом (светодиодом) и ЧЭ (фотоприемником или фоторезистором) располагается кодирующее устройство с неоднородной оптической структурой. Они имеют высокую метрологическую надёжность, они не стойки к воздействию внешних механических факторов из-за наличия стеклянных элементов. В конструкциях оптических преобразователей угловых перемещений имеются фотоприёмники и осветители с временной температурной нестабильностью вследствие чего они не приемлемы для работы в диапазоне температур от минус 50 оС до плюс 200 оС. , но новые возможности открываются при использовании когерентных источников излучения, голографии, лазерной техники, волоконной оптики и т.д. Вместе с тем фотоэлектрические АЦПП сложны и дороги, и требуется высокий уровень культуры производства, чтобы обеспечить массовый выпуск этих устройств.

В настоящее время разработаны гибридные интегральные датчики Холла, включающие в себя кроме микроминиатюрного усилителя и плёночную микросхему [2]. По разрешающей способности магнитомодуляционные преобразователях уступают только фотоэлектрическим. Ширина меток кодирующих устройств этих преобразователей может быть доведена до 10-12 мкм. Принцип действия электростатических (ёмкостных) АЦПП основан на использование измерения напряжённости электростатического поля плоского конденсатора при изменении зазора между пластинами. Ёмкостные преобразователи имеют низкую разрешающую способность и ряд специфических особенностей, ограничивающих их применение. В настоящее время разработано большое количество электромагнитных АЦПП, которые отличаются друг от друга, как по структуре построения, так и по методу обработки сигналов с ЧЭ.

Среди наиболее распространенных типов электромагнитных преобразователей следует назвать следующие:

ЭМ АЦПП с масочными шкалами;

индукционные, экранные АЦПП;

АЦПП с временной модуляции.

Принцип действия электромагнитных преобразователей с масочными шкалами основан на преобразовании линейного перемещения в код посредством пространственного кодирования.

По сравнению с преобразователями накапливающего типа масочные ЭМ АЦПП имеют ряд положительных качеств. К ним в первую очередь следует отнести независимость результата преобразования от предыдущего положения кодовой шкалы, отсутствии возможности накопления ошибок, независимость результата от пропадания напряжения питания и сравнительную простоту, выполнения электронной схемы, обусловленную тем, что логика преобразования заложена в кодовой маске. Среди недостатков следует, прежде всего, назвать низкую разрешающую способность (8-9 дв. разрядов) и значительную технологическую сложность изготовления кодовых масок.

Важное место в общей номенклатуре первичных преобразователей перемещений занимают электромагнитные, а именно взаимоиндуктивные (трансформаторные) преобразователи перемещений. Они отличаются такими достоинствами как высокая надёжность в жёстких условиях эксплуатации, относительно малый вес, широкий диапазон измеряемых перемещений, линейность функции преобразования, отсутствие гальванической связи между цепями питания и измерительными цепями, достаточно высокая точность измерений, простота в изготовлении и эксплуатации.

Другие стьтьи в тему

Распределительная сеть системы кабельного телевидения
Телевидение - величайшее явление XX века, которое объединило в себе самые передовые достижения научно-технической мысли, культуры, журналистики, искусства, экономики. Став одним из компонентов системы средств массовых коммуникаций, телевидение не завершило ее формирование, но повлекл ...

Разработка специализированного цифрового функционального узла
Разработать генератор чисел, формирующий при поступлении на его вход каждых N входных импульсов синхронизации, в зависимости от задаваемого управляющим сигналом режима, на выходах Z1 и Z2 одну из двух последовательностей значений сигналов, приведенных в табл. 1. Таблица 1. ...