1) Лазерные преобразователи

 

В лазерных преобразователях параметров движения основным элементом является оптический интерферометр. Принцип действия интерферометра основан на явлении интерференции, т.е. на явлении наложения двух совмещенных в пространстве волн, в результате чего образуются интерференционные полосы, несущие информацию об измеряемых параметрах. Интерферометры могут быть одночастотными, двухчастотными и многочастотными.

Лазерные преобразователи параметров линейных движений отличаются бесконтактностью измерения, высокой четкостью интерференционных полос и возможностью локализации на малой площади (диаметром до 10 мкм). Точность измерения определяется стабильностью частоты лазера и вибрациями, передаваемыми на корпус прибора, нечувствительность к большим ускорением, мгновенный выход на режим, большой диапазон измерения угловых скоростей. Погрешность преобразователей 0,05 %.

2) Оптоэлектрические преобразователи

 

Оптоэлектрические преобразователи основаны на двойном лучепреломлении, возникающим в прозрачных изотропных телах,  под действием механических напряжений электрического и магнитного поля.

 

 

Рис. 9.1. Оптоэлектрическое устройство бесконтактного контроля

диаметра проволоки

 

Световой поток, создаваемый источником 1, делится диафрагмой 2 с двумя отверстиями на два луча (рис.9.1). Верхний луч частично перекрывается проволокой 3, нижний луч проходит через оптический клин 6. Пластинка 4 рассеивает свет, чтобы облучение фотоприемника ФП было равномерно. Заслонка 7 модулирует световой поток на входе ФП. Если интенсивности верхнего и нижнего лучей не равны, то на выходе ФП появляется составляющая напряжения, управляемая двигателем Д. Двигатель перемещает клин 6 до уравнивания интенсивностей лучей. Выходная величина отсчитывается по шкале 5.

Достоинства: высокая чувствительность. Недостатки: неидентичность, трудно подобрать пару фотоприемников, обладающих совершенно идентичными характеристиками не только при начальных условиях, но и под действием всех влияющих факторов.

 

3) Оптронные преобразователи

 

Оптроном называется преобразователь, в котором имеются источники и приемники излучения с оптической и электрической связью между ними, конструктивно объединенные в одном корпусе.

Если L – оптический сигнал, а Е – электрический, то в оптроне с электрическим входом и выходом осуществляется преобразование Е^/→ L → Е^//, а в оптроне с оптическим входом и выходом L^/ → Е → L^//. При этом сигнал L от излучателя по оптическому каналу попадает на приемник,. на выходе которого получается Е. В свою очередь сигнал Е по электрическому каналу поступает в излучатель, на выходе, которого получается L.

Достоинства: наличие полной гальванической развязки выхода и входа, однонаправленность потока информации и отсутствие обратной реакции приемника на источник, возможность реализации бесконтактных  связей, широкая полоса пропускания оптрона. Недостатки: узкий диапазон рабочих температур, сильная температурная зависимость параметров.

8. Тепловые преобразователи

Тепловые преобразователи основаны на уравнении теплового баланса, физический смысл которого заключается в том, что вся теплота, поступающая к преобразователю, идет на повышение его теплосодержания и, следовательно, если теплосодержание преобразователя остается неизменным (не меняется температура и агрегатное состояние), то количество поступающей в единицу времени теплоты равно количеству отдаваемой теплоты. Теплота является суммой количества теплоты Q_э, создаваемой в результате выделения в нем электрической мощности количества теплоты Q_т.о., поступающей в преобразователь или отдаваемой им в результате теплообмена с окружающей средой.