Оптические датчики (ОД) позволяют получить информацию о величине и направлении перемещения объекта управления. Величина перемещения определяется числом импульсов, а направление - сдвигом фаз этих импульсов. Линейный и круговой оптические датчики состоят из механической, оптической и электронной систем.
Механическая система обеспечивает точное перемещение шкалы с рисками относительно съемника. Оптическая система содержит фотодиоды, линзу, съемник и основную шкалу в виде диска (для кругового датчика) или линейку (для линейного датчика). При движении шкалы меняется световой поток, идущий через растровые риски съемника и через фотодиоды проходит ток. На съемнике растры расположены в два сектора, сдвинутые друг относительно друга на ¼ шага штрихов. Напротив каждого из секторов съемника расположена пара фотодиодов, которые выдают первичные сигналы, изменяющиеся по синусоидальному и косинусоидальному законам. Далее сигналы подаются на вход формирователей, преобразующих синусоидальные сигналы в прямоугольные.
Часто ОД строятся на принципе угол - код. В этом случае угол поворота объекта управления или его линейное перемещение преобразуется в цифровой код. В этом случае на диск (линейку) наносятся дорожки с чередованием непрозрачных и прозрачных участков так, чтобы параллельное считывание информации с диска образовывало цифровой код. Каждая дорожка снабжена своим источником и приемником светового потока. Для увеличения надежности работы датчика в них применяют код Грея.
Вопросы для самопроверки по теме 1.2
1. Какие общие функции выполняют устройства контроля состояния объекта управления?
2. Какие виды модуляции используются в устройствах контроля состояния объекта управления?