ЖУРНАЛ «СТА» №2/2001

68 СТА 2/2001 www.cta.ru В ВЕДЕНИЕ Первичные измерительные преобра- зователи (датчики) являются главными чувствительными органами измери- тельной аппаратуры и всех устройств систем контроля и управления. Эф- фективность автоматических уст- ройств и систем управления техноло- гическими процессами в значительной степени определяется качеством дат- чиков. Для улучшения метрологичес- ких и информационных характеристик существующих и разрабатываемых ти- пов датчиков, использующих новые физические принципы, вузами и науч- ноисследовательскими организация- ми проводятся постоянные научные исследования, известными зарубежны- ми фирмами разрабатываются прин- ципиально новые конструкции датчи- ков на основе применения технологий и материалов микроэлектроники. В ре- зультате достигается высокая воспро- изводимость физикомеханических свойств и геометрических параметров основных конструктивных элементов, существенно снижаются погрешность, массогабаритные показатели и стои- мость датчиков. При модернизации су- ществующих типов датчиков преследу- ется цель снижения их погрешности, расширения пределов измерений и по- вышения устойчивости к условиям эксплуатации. Обычно модернизации подвергаются датчики традиционных конструкций с преобладанием элемен- тов электромеханики, и улучшение ме- трологических и информационных ха- рактеристик достигается применением новых, более современных конструк- ционных материалов, введением в из- мерительную схему дополнительных термокомпенсирующих элементов. Кроме того, устранение значительной части систематических погрешностей осуществляется за счёт использования микропроцессоров, что позволяет про- водить предварительную обработку из- мерений, получать от них и выдавать им не аналоговый, а цифровой сигнал, проводить самодиагностику и т.п. [1]. Актуальной задачей в системах ав- томатизации и управле- ния является измерение линейных и угловых пе- ремещений, для её реше- ния в настоящее время широко используются преобразователи, со- зданные с применением различных физических принципов. К наиболее известным методам из- мерения параметров по- ложения относятся: ● потенциометрический, ● ёмкостный, ● индуктивный (индук- тивные дифференци- альные преобразовате- ли линейных перемеще- ний/угловых перемеще- ний — LVDT/RVDT, планарные индуктив- ные катушки), ● использующий эффект Холла, ● использующий магниторезистивный эффект, ● на основе явления магнитострик- ции, ● оптический. Для решения задач измерения значи- тельных перемещений (более 1 м) ис- пользуются кодирующие преобразова- тели. Кодирующие устройства (ши- фраторы) представляют собой пре- образователи, в которых на выходе в цифровой форме представляются воспринимаемые ими перемещения. Линейные перемещения воспринима- ются линейным, а угловые — угловым или поворотным кодирующим устрой- ством. На рис. 1 показаны различные ли- нейные и угловые поворотные кодиру- ющие устройства, созданные на основе различных принципов кодирования: с В ЗАПИСНУЮ КНИЖКУ ИНЖЕНЕРА Поворотные шифраторы: основные типы и некоторые особенности применения Виктор Жданкин Рис. 1. Основные принципы кодирования: a — с помощью щёток; б — c помощью оптического устройства; в — с помощью магнитного устройства Поворотные шифраторы а) б) в)