Датчики линейной скорости

Датчики линейной скорости построены на принципе электромагнитной индукции. В соответствии с законом Фарадея при приближении магнита в катушке индуктивности возникает напряжение, пропорциональное их относительной скорости и напряженности магнитного поля. Схема датчика линейной скорости приведена на рис. 7.21.

Рис. 7.21. Датчик линейной скорости:

1 – постоянный магнит; 2 – магнитопровод; 3 – обмотка

Датчик содержит постоянный магнит 1, магнитопровод 2 и обмотку 3. Магнитопровод образует кольцевой воздушный зазор, в котором размещена кольцеобразная обмотка. Если подвижный объект связан с магнитом, то при его перемещении в катушке наводится ЭДС, пропорциональная скорости объекта. Максимальное перемещение для подобной конструкции составляет несколько миллиметров, чувствительность — порядка 1 В/(м/с), отклонение от линейности — около ±10 %.

Для регистрации более значительных перемещений используют растровые датчики типа ЛИР (рис. 7.22).

Рис. 7.22. Схема растрового датчика типа ЛИР:

1 – шкала; 2 – плата фотоприемников; 3 – растровый анализатор; 4 – плата осветителей

В основу работы датчиков ЛИР положен метод оптоэлектронного сканирования штриховых растров. При относительном перемещении шкалы 1 и анализатора 3 модулируется (изменяется) излучение от платы осветителей 4, которое воспринимается фотоприемниками 2. В качестве меры длины используется линейная шкала, являющаяся носителем регулярного и кодового растров. Возможность нанесения штрихов растров с субмикронной точностью на материалы с заданным коэффициентом линейного расширения, а также стабильность их геометрического положения позволяют создавать преобразователи высокой точности. Кроме того, подобные датчики имеют хорошую степень защищенности к внешним воздействиям.