 |
Цифровые измерительные преобразователи. (АЦП)
|
|
|
|
Они относятся к дискретным приборам.
Выходной сигнал – код.
Код - это последовательность сигналов или совокупность состояний элементов.
Чаще используются позиционные системы исчисления – значение числа зависит от разряда.
Например, двоичные: 24, 22,21;
Непозиционная система исчисления.
Непозиционная система остаточных классов.
Виды
- непосредственного считывания
- последовательного счета
Непрерывная функция заменяется дискретным значением непрерывного считывания. DХ – шаг квантования. Округляем до ближайшего.
Алгоритм выбора дискретной величины может быть различным (округление до ближайшего целого верхнего и нижнего уровня, в этом случаю погрешность ± DХ, (можно до ближайшего уровня вверх или вниз, тогда ± DХ/2). За счет дискретизации по времени появляется погрешность, определяемая скоростью изменения функции dx/dt. Она может быть больше, чем DХ.
Таким образом, величина погрешности зависит от числа уровней входной величины. А число уровней определяется N=An, где N число уровней, количество числа разрядов входа.
А – число значений разряда системы исчисления.
Датчик линейного или углового перемещения с кодирующей маской.
22 21 20 излучатель фотодиод
0-0 0 0
1-0 0 1
2-0 1 1
3-0 1 0
4-1 1 0
5-1 1 1
6-1 0 1
7-1 0 0
Четырехразрядный код Грея.
| ст.р. | м.р. | |||
|
|
|
Кодирующая маска представляет собой линейку с двумя различными свойствами («0» - не прозрачный участок, «1» - прозрачный участок).
Входная величина является перемещение маски, то есть пластинка соединена с каким-то механизмом у которого необходимо измерить минимальное перемещение.
Выходная величина – код.
Для повышения точности измерения необходимо, клетки по вертикали сделать меньше. При этом погрешность не может быть больше одной клетки.
За счет неточности расположения лампочек на границе появляется погрешность неопределенного считывания. И тогда погрешность будет менять весь диапазон.
Для избежания этого можно использовать коды, в которых комбинация отличается только в одном разряде. (код Грея):
Кодирующая маска для датчика углового перемещения. В коде Грея погрешность от считывания не превышает одного любого разряда.
Цифровой датчик углового перемещения последовательного счета.
выход
Импульсы поступают на вход счетчика.
Входная величина – угол поворота.
Выходная величина – код.
|
Преобразователи угла с электрической редукцией (редуктосины).
Принцип электрической редукции заключается в том, что за малый угол поворота входной оси преобразователя выходной параметр его (амплитуда или фаза) изменяется на один период, а при повороте на 360° число периодов равно передаточному отношению электрической редукции. Значение передаточного отношения в зависимости от точности может изменяться от 2 до 256 и более. Выбор передаточного отношения, равного 2n, где n=1,2,3…,позволяет строить цифровые преобразователи.
1) Потенциометрический датчик с электрической редукцией.
Щетки разведены на 90° и механически зафиксированы.
Получили двухфазный потенциометрический датчик угла с электрической редукцией.
|
|
|
2) индукционные фазовращатели на основе СКВТ.
а) двухфазные фазовращатели
б) однофазные фазовращатели
Здесь фазовые сдвиги равны, но противоположны по знаку.
Частотные датчики.
Выходной параметр - частота следования импульсов.
Они различаются:
- Частотные датчики с нерезонирующими частотами.
- С резонаторными элементами.
- Интегрирующие и развертывающие.
1. Использование RС генератора, где нет резонанса.
Принцип генерации основан на частотном сдвиге фаз.
2. Наиболее обширна область с резонирующими элементами (датчики температуры, кварцевыми резонаторами, частота резонатора ~Т0)
Датчик давления.
 |
Тонкостенная металлическая трубка в нее вводится измеряемое давление.
Резонансная частота колебания трубки зависит от давления. При изменении давления меняется частота импульсов в обмотке.
|
|
|
