Дифференциальные датчики

Особенностью дифференциальных датчиков является наличие двух однотипных преобразовательных звеньев, разность выходных сигналов которых обусловливает выходной сигнал датчика.

На рис. 2.3, а представлена структурная схема датчика с диф­ференциальным соединением преобразователей, состоящая из двух идентичных чувствительных элементов ЧЭ₁ и ЧЭ_{2 ,} идентичных про­межуточных преобразователей ПП₁ и ПП₂, органа сравнения ОС, промежуточного ПП₃ и выходного ВП преобразователей.

Контролируемая величина обычно подается на оба входа х₁ и х₂ .В ряде

случаев контролируемая величина подается лишь на один из входов, а .на второй вход поступает постоянный сигнал. Выходной сигнал пропорционален разности показаний чувствительных элементов. Практически выходные сигналы чувствительных элементов имеют либо одинаковые знаки, и тогда орган сравнения вычитает один сигнал из другого, либо разные знаки, тогда он суммирует разнопо-лярные сигналы.

На (рис. 2,3, б)приведена схема дифференциального фотоэлектри­ческого датчика перемещений. Чувствительным элементом датчика является зеркальная призма П, расщепляющая световой поток от источника света ИС на две части, которые поступают на фотоэле­менты Ф₁ и Ф₂. В исходном состоянии обе части светового потока; равны. При перемещении призмы на величину х в направлении, указанном на рисунке стрелкой, верхняя часть светового потока уменьшается, а нижняя увеличивается; при этом фотоэлементы Ф₁ и Ф₂, превращающие световые потоки в пропорциональные напря­жения U₁и U₂, выполняют функции промежуточных преобразовате­лей. В исходном состоянии U₁ = U₂. При перемещении призмы об­разуется разность напряжений U₁ – U2, поступающая на усилитель У, совмещающий в себе функции промежуточного и выходного пре­образователей. Орган сравнения как самостоятельный элемент в схеме рис. 3.2, б отсутствует. Вычитание сигналов происходит в ре­зультате съема напряжения между катодами фотоэлементов.

В дифференциальных датчиках остается мультипликативная погрешность, однако в качестве достоинств следует отметить высокую линейность передаточной функции датчика.