數(shù)字傳感器的三種結(jié)構(gòu)類型

數(shù)字傳感器按結(jié)構(gòu)可分成三種類型：

1.絕對(duì)式角度數(shù)字編碼器

這種傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖一所示，其角度分辨率決定于數(shù)字編碼器（碼盤）的位數(shù)。目前有14位的產(chǎn)品，如再增加碼道和細(xì)分電路可制成19位和23位的。

2．周期計(jì)數(shù)式數(shù)字傳感器

它的結(jié)構(gòu)示意圖如圖二所示。此種結(jié)構(gòu)的位移分辨率對(duì)低精度的周期計(jì)數(shù)式數(shù)字傳感器而言，僅由周期信號(hào)發(fā)生器的性質(zhì)決定。例如，光柵當(dāng)長(zhǎng)1mm有100條刻線時(shí)，其分辨率即為0.01mm；對(duì)高精度的周期計(jì)數(shù)式數(shù)字傳感器而言，還要考慮到電子細(xì)分?jǐn)?shù)。如前例，在100倍電子細(xì)分?jǐn)?shù)下，此光柵的分辨率就是0.1?m。此種結(jié)構(gòu)屬于增量式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（位移方向的要求）決定它不但備有辨向電路，而且周期計(jì)數(shù)器還具有可逆性質(zhì)。

3．頻率式數(shù)字傳感器

其結(jié)構(gòu)示意圖如圖三所示。按振蕩器的形式，可將此種數(shù)字傳感器分成帶有晶體諧振器的和不帶晶體諧振器的兩種。前者，按被測(cè)量的作甩點(diǎn)，又分作用在石英諧振器上的石英晶體諧振式數(shù)字傳感器和作用在諧振器中儲(chǔ)能元件上的帶有晶體諧振器的調(diào)頻式數(shù)字傳感器。按采用敏感元件的形式，又可分為簡(jiǎn)單的圖四a)和差動(dòng)的圖四b)兩種。

從上述三種類型數(shù)字傳感器的結(jié)構(gòu)圖可以看出，它們都具有抗干擾能力強(qiáng)以及數(shù)字量輸出的特點(diǎn)。如考慮到對(duì)電源電壓的波動(dòng)，環(huán)境溫度波動(dòng)和非線性等因素的補(bǔ)償（圖中沒有畫出），則精度還可提高。如果采用單片微型計(jì)算機(jī)去進(jìn)行信息處理，諸如補(bǔ)償、頻倍（細(xì)分）和數(shù)字轉(zhuǎn)換等硬件線路可軟件化，不僅使線路簡(jiǎn)化，還可使分辨率，測(cè)量精度和工作可靠性進(jìn)一步調(diào)高。