О датчиках угла поворота

В повседневной практике часто возникает необходимость измерять углы поворота различных механизмов, например, рулей морских и воздушных судов, клапанов на трубопроводах, флюгеров (указателей направления ветра) и т.д. Кроме того, используя зубчатую передачу, можно преобразовать линейное перемещение, например, стержней регулирования ядерного реактора, в угловое, позволяющее оператору судить о положении стержней в активной зоне. Для измерения углов поворота применяют датчики угловых перемещений (ДУП).

ДУП представляет собой устройство, воспринимающее в качестве входной величины угловое перемещение (угол поворота α) некоторого объекта, и преобразующее его в физическую величину электрической природы, например, в изменение напряжения, тока, сопротивления, ёмкости или индуктивности.

Схематично ДУП можно представить следующим образом (рис.1):

Имеется три основных типа ДУП:

– кольцевые потенциометры;

– сельсины;

– вращающиеся трансформаторы.

Остановим своё внимание на первых двух типах.

Кольцевые потенциометры являются простейшими ДУП с линейной характеристикой U _ВЫХ= f (α)= к× α. Схема такого потенциометра и его характеристика приведены на рис. 2.

Основным достоинством таких ДУП является их простота. Однако из-за низкой надёжности контактного перехода (загрязнение, истирание и т.п.) они имеют ограниченное применение, например, в измерителях уровня топлива в бензобаке автомобиля.

Наибольшее распространение в качестве ДУП получили сельсины.