Устройство для измерения действительного значения регулируемой величины и преобразования этого значения в сигнал, наиболее приемлемый для дальнейшей передачи по каналу управления

Датчик – это устройство для измерения действительного значения регулируемой величины и преобразования этого значения в сигнал, наиболее приемлемый для дальнейшей передачи по каналу управления.

1.По способу преобразования входного сигнала  датчики делятся на

-  преобразователи параметрического типа, у которых с изменением входного   сигнала меняется величина какого-либо одного параметра и как следствие этого изменяется выходная величина, к ним относятся резистивные, емкостные и индуктивные датчики;

- преобразователи генераторного типа, которые производят непоредственное преобразование энергии входного сигнала в энергию выходного сигнала – это, например, пьезоэлектрические, магнитоупругие и фотоэлектрические датчики.

2.По виду преобразуемой величины датчики делятся на датчики

-  углового и линейного положения;

-  угловой и линейной скорости;

-  ускорения;

-  давления;

-  температуры и т.д.

Здесь нужно отметить, что основную долю производственных измерений составляют линейно-угловые измерения. Их удельный вес в отечественном машиностроении составляет 90 – 95%, при производстве электронной аппаратуры – до 50 – 60%.

3.По принципу действия:

-  датчики сопротивления (резистивные): потенциометрические, фотопотенциометрические, тензометрические.

-  датчики индуктивности и взаимоиндуктивности: индуктивные и индукционные преобразователи (сельсины, поворотные трансформаторы, индуктивные дифференциальные и трансформаторные датчики);

-  магнитоиндукционные датчики: тахогенераторы постоянного и переменного тока;

-  магнитоупругие ( на прямом магнитострикционном эффекте)

-  пьезоэлектрические ( на прямом и обратном пьезоэффектах);

-  емкостные;

-  фотоэлектрические и др.

Реверсивные датчики – это устройства, у которых выходной сигнал в своем знаке (на постоянном токе) или фазе (на переменном токе) несет информацию о направлении изменения входной величины. Иными словами при изменении знака входной величины на противоположный, изменяется и знак выходной величины (или фаза сигнала при переменном токе меняется на 180 градусов). Свойство реверсивности может быть достигнуто за счет дифференциальности конструкции датчика или схемы его включения. У нереверсивных датчиков выходной сигнал несет информацию только об изменении величины входного сигнала.

Невозможно представить область, где бы не применялись датчики положения и перемещения, являясь важным связующим звеном между электронной и механической частями приборов.

 Выбирая датчик, прежде всего, необходимо правильно определить приоритеты по следующим критериям:

- разрешение и точность;

- линейность;

- скорость измеряемого процесса;

- условия применения и класс защиты;

- надёжность;

- габаритные размеры;

- стоимость.

 Теперь, расставив приоритеты, необходимо учесть, что датчик может определять абсолютное или относительное положение контролируемого объекта. Исходя из этого, существуют два основных метода определения положения и измерения перемещений.  В первом методе датчик вырабатывает сигнал, являющийся функцией положения одной из его частей, связанных с подвижным объектом, а изменения этого сигнала отражают перемещение. Такие датчики положения называются абсолютными. К ним относятся:

·  резистивные (потенциометрические) датчики;

·  индуктивные датчики с подвижным сердечником;

·  ёмкостные датчики с подвижными обкладками;

·  цифровые кодовые датчики абсолютных значений (абсолютные энкодеры