Дифференциальные датчики

Особенностью этих датчиков является наличие двух одинаковых преобразовательных звеньев, разность выходных сигналов которых определяет выходной сигна л датчика. Разность выходных сигналов находится с помощью сумматора СМ (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Структурная схема дифференциального датчика:

СМ – сумматор

Заштрихованный сектор СМ обозначает отрицательный знак
сигнала x ₁.

На рис. 5.4 в качестве примера показан оптико-электронный датчик перемещений на основе фотоэлементов.

Рис. 5.4. Схема дифференциального датчика перемещений:

x – направление и величина перемещений; ИС – источник света, формирующий
концентрированный световой поток; Ф₁,Ф₂ – фотоэлементы; R ₁, R ₂ – нагрузочные
резисторы с одинаковым сопротивлением; П – зеркальная призма; У – усилитель
выходного сигнала

При отсутствии перемещения x, световой поток Ф_с от ИС равномерно распределяется по двум граням призмы П и на Ф₁ и Ф₂ попадают одинаковые световые потоки. Под действием этих световых потоков и внешнего источника постоянного тока на фотоэлементах образуются равные токи. Протекая через нагрузочные резисторы R ₁ и R ₂, эти токи создают равные напряжения U ₁ и U ₂, поступающие на сумматор выходного усилителя У. Сумматор складывает эти два напряжения с разными знаками. В результате этих действий выходной сигнал датчика будет равен нулю. При наличии перемещений x, на выходе y появится напряжение, величина которого будет зависеть от величины перемещения, а знак выходного напряжения укажет на направление этого перемещения.