2) Чувствительные элементы: электромеханические, электростатические, оптоэлектронные.
Получение информации о состоянии объекта управления обеспечивается в ГСП с помощью разнообразных устройств, которые предназначены для выработки сигнала, несущего измерительную информацию как в форме, доступной для непосредственного восприятия оператором, так и в форме, пригодной для использования в АСУ ТП. Соответственно измерительные устройства по виду вырабатываемой ими информации делятся на измерительные приборы и измерительные преобразователи (датчики).
К измерительным приборам относятся устройства, предназначенные для выработки измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия оператором. Измерительные преобразователи (ИП) – это устройства, предназначенные для выработки измерительной информации в форме, удобной для передачи, преобразования, обработки и хранения сигнала, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателя.
Датчики механических переменных
Датчики параметров движения. Данная группа датчиков предназначена для получения информации о линейных и угловых перемещениях, скоростях и ускорениях, силах и моментах.
Основные требования, которые предъявляются к датчикам перемещений:
1) высокая точность измерения (или контроля) перемещений; 2) быстродействие; 3) надежность: 4) помехоустойчивость информативного параметра; 5) малые нелинейные искажения.
Существующие датчики (перемещений могут классифицироваться по различным признакам, основными из которых являются: характер измеряемых перемещений. физический принцип действия чувствительного элемента, структура построения, вид выходного сигнала .
По физическому принципу действия чувствительного элемента все существующие датчики можно разделить на фотоэлектрические (оптоэлектронные),использующие эффект периодического изменения освещенности (датчики снабжаются каналом нулевого импульса (началом отсчета), что дает возможность при наличии счетчика использовать датчик не только для регулирования скорости, но и как датчик положения): электростатические: емкостные (основанные на эффекте периодического изменения емкости) и пьезоэлектрические (основанные на эффекте возникновения электрического заряда на поверхности некоторых материалов в момент деформации): электромагнитные (использующие. например, эффект периодического изменения индуктивности или взаимоиндуктивности); электроакустические (основанные, например, на эффекте изменения энергии поверхностной акустической волны): реостатные (использующие эффект линейного изменения сопротивления) и лазерные (интерферометрические).
Сравнительный анализ перечисленных датчиков показывает, что. например. электростатические, в частности емкостные, датчики обладают высокой чувствительностью и добротностью, малой нелинейностью характеристики (порядка 0.00001...0.0001 %). малыми тепловыми потерями. Однако широкое распространение емкостных датчиков ограничено большим выходным сопротивлением. необходимостью в жесткой герметизации, трудностью исключения влияния паразитных емкостей.
Электромагнитные индуктивные датчики уступают емкостным по чувствительности и линейности характеристики, но превосходят их по выходной мощности, помехоустойчивости, надежности в условиях производства (где возможны колебания температуры и влажности окружающей среды). Достоинствами электромеханических электроконтактных датчиков являются простота конструкции, большие мощность и амплитуда выходных сигналов. К недостаткам следует отнести худшие по сравнению с другими датчиками метрологические характеристики - как статические, так и динамические.
Фотоэлектрические датчики имеют в настоящее время наибольшую точность среди существующих преобразователей, обладают наивысшей разрешающей способностью, отличаются высокой чувствительностью и быстродействием. простотой и надежностью конструкции, малыми габаритами и массой, отсутствием механической связи с контролируемым объектом, малой инерционностью. возможностью дистанционного измерения и контроля практически без измерительного усилия. К недостаткам фотоэлектрических датчиков следует отнести чувствительность к посторонним источникам излучения, недостаточную стабильность и надежность.
Там ещё тахогенераторы, и другие датчики рассматриваются с их характеристиками.