кода. При увеличении двоичного числа, если младший разряд изменяет свое состояние с О до 1, не должно происходить изменений в других разрядах. Конечно, если младший разряд переходит из 1 в О, то как минимум еще один разряд должен изменить свое состояние. При возрастании двоичного кода все происходит наоборот. Внешние логические схемы должны интерпретировать эти случаи и осуществлять переключения между ведущим и ведомым преобразующими элементами, чтобы обеспечить однозначность выходного кода.

Одним из недостатков любого двоичного цифрового кода является то, что общее число кодов в последовательности равно некоторой степени 2 (например, из 4-разрядного кода Грея видно, что общее число кодов 2*=16). В случае угловых шифраторов не исключена ситуация, когда может потребоваться, чтобы выход преобразователя отображал угловое положение объекта непосредственно в градусах. Поскольку в одном полном повороте диска содержится 360°, здесь получается двоичный цифровой циклический код, напоминающий код Грея с 360° различными «словами». В таком шифраторе используется обычно электронная маска, которая на выходе прибора при прохождении диска от 359 к 0° генерирует нулевой код, не создающий проблем неоднозначности, так как все нули генерируются от одного и того же сигнала и возникают одновременно.

Потенциометрические преобразователи перемещения

Простейший преобразователь перемещения представляет собой резистивный потенциометрический делитель, в котором скользящий контакт или движок потенциометра перемещаются вдоль резистивного элемента (рис. 5.5). Движок механически соединяется с чувствительным валиком, (штифтом), который повторяет движения объекта измерений. Когда на резистивный элемент подается напряжение, то напряжение, снимаемое с движка потенциометра, индицирует значение перемещения.

Линейные и поворотные угловые преобразователи перемещения, основанные на принципе деления напряжения, распространены довольно широко. Угловые преобразователи используются для измерения угловых перемещений от нескольких градусов до 7200° (т.е, до 20 оборотов диска), а линейные работают в диапазоне от

нескольких миллиметров до нескольких метров. Эти приборы нуждаются в электрических связях с резистивными элементами, за счет чего их конструкция стано-зится слишком громоздкой и ограничивается предел перемещений при вращении. Например, одноповоротный преобразователь используется только для измерения перемещений на 350°.

Форма резистивного элемента определяет разрешающую способность преобразователя. Когда этот элемент

Ползунок

Враш,аюш,иисЯ валик

Резттибная дорожка ЧЭ S/ieKlwjecKue контакты

Гис. 5.5, Использование простейшего потенциометрического устройства для определения направления вращения вала

.выполнен из проволоки, разрешение зависит от числа витков проволоки на единицу длины элемента. В других типах преобразователей, основанных на принципе деления напряжения, используется пленка из пластика, металла, углерода или металло-керамической смеси (изверг стной как металлокерамика) для создания резистивного элемента, что позволяет теоретически "иметь бесконечное разрешение.

Емкостные преобразоэатели перемещения

Все емкостные преобразователи перемещения работают на принципе конденсатора, который образуется двумя пластинами, разделенными между собой диэлектриком. Изменение размеров пластин, расстояния между ними или между ними и диэлектриком вызывает изменение емкости.

На рис, 5.6 показан принцип действия емкостного пре-5* .67

Образователя перемещения. В нем емкость изменяется замечет перемещения одной пластины относительно другой (рис. 5.6, а), изменения площади перекрытия пластин (рис. 5.6,6) или перемещения диэлектрика (рис.5.6,в).

- Известна также конструкция, при которой диэлектрик, оставаясь неподвижным, изменяет свои характеристики.

Плата

Плата

Перемещение Лвремещение

Дтлбктрик

Шремщевие

Рис. 5.6. Принципы действия емкостного преобразователя перемещений

На этом принципе основаны емкостный датчик приближения и емкостный выключатель приближения, способные обнаруживать цель на некотором расстоянии от прибора. Этот же принцип заложен в емкостный измерительный преобразователь уровня жидкости, где в результате изменения уровня жидкости варьируется диэлектрическая постоянная.

Индуктивные преобразователи перемещения

Самоиндукция катушки изменяется по мере приближения к ней магнитопроницаемого тела, поэтому перемещение тела относительно катушки можно определить

Сердечник

Обмотка

oopoi>oc

loOO.OOOffi

Обмотка

Каркас

Рис, 5.7, Индуктивные, преобразователи перемещения; с - бесконтактный; б - связанный