Особенности, виды и технологии датчиков угла поворота

Для контроля и регулирования рабочих параметров вращающихся исполнительного оборудования необходимо осуществлять сбор оперативных данных об их положении и перемещении. Это позволяет регулировать скорость, частоту, момент вращения рабочих устройств и поддерживать эффективность работы оборудования. Задачу по сбору, преобразованию и передаче текущих данных успешно решают датчики угла поворота. Представленные во множестве модификаций и конструктивных исполнений, преобразователи находят широкое применение на производствах разного назначения. 

Особенности и виды

Сенсорные устройства, преобразователи, датчики угла, энкодеры – все это синонимичные наименования одного и того же электромеханического устройства. Являясь важным компонентом средств автоматического управления, сенсоры работают на начальном уровне всей системы. Предоставляя первичную информацию о состоянии объекта, играют одну из ключевых ролей в организации правильного протекания рабочих процессов. Именно поэтому производителями разрабатываются разные типы датчиков, отличающиеся технологией считывания информации, форматом выходных сигналов, способом передачи данных.

В зависимости от способа выдачи информации разделяют инкрементный и абсолютный тип энкодеров. Характерной особенностью инкрементного преобразователя является предоставление данных в виде череды электрических импульсов, которые принимает и подсчитывает принимающее оборудование. На основании проведенного им анализа определяется текущее положение вала. Важным отличием является и то обстоятельство, что инкрементный энкодер предоставляет только относительные значения угла поворота, не привязываясь к нулевой координате.

Для получения данных с привязкой к началу отсчета применяют абсолютный датчик положения. Энкодер этого типа относится к более совершенным видам сенсорных устройств благодаря следующим особенностям:

• формирование уникального цифрового кода на каждое небольшое перемещение вала;
• способность стабильно работать при отключении или сбое электропитания;
• высокое разрешение даже на больших скоростях;
• способность быстро восстанавливаться после включения напряжения;
• высокая отказоустойчивость;
• отличная совместимость с устройствами управления разных типов.

Абсолютные датчики, обеспечивая оперативную и качественную обратную связь с оборудованием управления, способствуют реализации самых сложных управляющих схем автоматизации. При этом стабильно работают с любых промышленных условиях. 

Основные технологии

В зависимости от способа сбора оперативных данных выделяют несколько видов преобразователей. К ним относятся:

• резистивный;
• индуктивный;
• оптико-электронный;
• магнитный.

Каждый из них на основе интегрированной технологии сбора информации предоставляет текущие данные для фиксирования угла поворота вала и его перемещения.

Резистивное устройство отличается простой конструкцией и принципом работы. Представляет собой поворотный резистор переменного типа. Имеет недостатки в виде точности, подверженности внешним помехам, небольшому диапазону угловых измерений.

Индуктивный преобразователь углового положения отличается двухступенчатым процессом обработки данных. Первично вращение преобразуется в прямолинейное движение сердечника. расположенного в катушке индуктивности. Далее выходные сигналы передаются в систему управления. Среди основных отрицательных моментов отмечают долгое время отклика, поэтому при часто меняющихся параметрах скорости и направления не используют индуктивный датчик угла поворота. Энкодер этого типа будет выдавать сигнал со значительной задержкой.

Оптико-электронный энкодер – один из наиболее распространенных видов датчиков положения. Базовая конструкция устройства состоит из стеклянного диска с темными метками, находящегося между светодиодом и фототранзистором. Количество меток определяет разрешающую способность преобразователя.

Основу конструкции магнитного энкодера составляют датчики Холла и магнитное кольцо (или цилиндрический магнит). Энкодеры поворота угла регистрируют прохождение магнитных полюсов вращающегося магнитного компонента, после чего преобразовывают полученные значения в электрический сигнал или цифровой код.

На сайте интернет-магазина fgrus.ru представлены все виды сенсорных устройств. Здесь можно приобрести линейный энкодер, датчик скорости, угла поворота, уровнемеры и другие продукты, предназначенные для контроля и измерения.