Измерительные преобразователи (датчики)

Тема 18

Измерительные преобразователи (датчики)

 

Ни одна система управления не может работать без информации о состоянии объекта управления и его реакции на управляющее воздействие. Элементом систем, обеспечивающим получение такой информации, является измерительный преобразователь-датчик.

Число типов датчиков значительно превосходит число измеряемых величин, так как одну и ту же физическую величину можно измерять различными методами и датчиками разных конструкций.

Для большинства датчиков характерно измерение электрическими методами не только электрических и магнитных, но и других физических величин. Такой подход обусловлен достоинствами электрических измерений, в виду того, что электрические сигналы можно просто и быстро передавать на большие расстояния, электрические величины легко, быстро и точно преобразуются в цифровой код, позволяют обеспечить высокую точность и чувствительность.

В качестве классификационных признаков датчиков можно принять многие характеристики: вид функции преобразования; род входной и выходной величины; принцип действия; конструктивное исполнение.

По виду используемой энергии датчики можно подразделить на электрические, механические, пневматические и гидравлические. В зависимости от вида выходного сигнала: аналоговые, дискретные, релейные, с естественным или унифицированным выходным сигналом.

По характеру преобразования входной величины в выходную: параметрические, генераторные, частотные, фазовые.

По виду измеряемой физической величины: линейных и угловых перемещениях, давления, температуры, концентрации веществ и т.д.

Принцип действия параметрических преобразователей заключается в преобразовании неэлектрических входных величин в параметры электрических цепей: сопротивление R, индуктивность L, емкость С, взаимоиндуктивность М. Для питания этих преобразователей требуются внешние источники. К таким датчикам относятся: резистивные, индуктивные, трансформаторные, емкостные преобразователи.

Генераторные преобразователи преобразуют входные величины в ЭДС. Они не требуют энергии дополнительных источников питания.

Это индукционные, термоэлектрические, пьезоэлектрические, фотоэлектрические преобразователи.

Фазовые и частотные преобразователи могут быть как параметрическими, так и генераторными.

 

Индуктивные датчики

 

статическая характеристика

Выходной сигнал получается в виде переменного напряжения, снимаемого с R н. Питание от сети. Зазор d меняется под воздействием перемещения якоря. Индуктивность обмотки L является функцией размера зазора. . ,  - коэффициент преобразования   Наклон характеристики   Индуктивность обмотки и ток в ней могут изменяться за счет изменения зазора или его площади. Погрешность определяется стабиль-ностью напряжения и частоты источника питания, влиянием температуры на актив-ное сопротивление обмотки и размеры рабочего зазора.

Чувствительность является нелинейной функцией – .

Анализ принципа действия и рассмотрения статической характеристики однотактного измерительного индуктивного преобразователя позволяет выявить его следующие недостатки:

- фаза выходного сигнала не зависит от направления перемещения якоря;

- для измерения перемещения в обоих направлениях необходим начальный зазор d₀, что приводит к наличию остаточного (начального значения) напряжения U _вых.о;

на якорь постоянно действует электромагнитная сила, стремящая притянуть якорь. При большой мощности выходного сигнала она может принимать существенные значения, что требует введение компенсирующих сил, создаваемых противодействующими пружинами, что усложняет устройство.

Из-за указанных недостатков однотактные индуктивные датчики используют только в качестве вспомогательных элементов.

Непосредственно для измерений применяют двухтактные датчики, которые включают по дифференциальной или мостовой схемам.

 

Дифференциальная схема включения индуктивного преобразователя требует использование трансформатора TV со средней точкой.

Оба сердечника идентичны по конструктивным и магнитным характеристикам. Расположенные на них обмотки W ₁ и W ₂ имеют также одинаковые параметры и включены последовательно – встречно.

В такой схеме ток нагрузки равен разности токов

, .

При отсутствии входного сигнала зазоры d₁ = d₂. Равны и индуктивности L ₁ = L ₂, определяемые размерами зазоров. Выходное напряжение равно нулю.

При перемещении якоря на расстояние Х d₁ и d₂ становятся неравными, что приводит к изменению индуктивностей, а, следовательно, к дисбалансу токов I ₁ и I ₂, в результате через R _н течет ток I _н и появляется выходное напряжение.

Если изменяется направление перемещения якоря, фаза выходного напряжения сдвигается на 180⁰ относительно напряжение питания, являющегося опорным.

 

d1 = d2 = d0 I 1 = I 2	d1 > d2 I 1 > I 2	d1 < d2 I 1 < I 2

 

Статическая характеристика двухтактного индуктивного измерительного преобразователя представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат под углом a = arctg К.

С увеличением входного сигнала выходная характеристика отклоняется от линейной, что объясняется уменьшением индуктивного сопротив-ления w L и приближение его к сопротивлению нагрузки. В связи с этим значение D Х для реверсивных датчиков этого типа не должно быть больше (0,3¸0,4)d0. В этом случае выходную характеристику можно считать линейной.

Чувствительность таких датчиков зависит от напряжения и частоты источника питания, сопротивление нагрузки, индуктивности обмотки и начального зазора между якорем и ярмом.

Максимальная чувствительность будет, если индуктивное сопротивление катушки равно активному сопротивлению нагрузки. В этом случае .

Мостовая схема по сравнению с дифференциальной имеет примерно в 2,8 раза меньшую относительную чувствительность при согласованной нагрузке.

Повышение питающего напряжения повышает чувствительность, но при этом растут размеры. Рост частоты уменьшает размеры датчика, но при больших значениях частот начинает сказываться влияние межвитковых емкостей, что затрудняет балансировку датчика в нейтральном положении.

Воздушный зазор в таких датчиках – от долей микрона до 3-5 мм.

 

Трансформаторные датчики

 

На сердечнике располагают две обмотки w ₁ и w ₂, они одинаковы и включены таким образом, что когда по ним протекает ток, создаваемые ими магнитные потоки Ф ₁ и Ф ₂ направлены встречно в центральном сердечнике, на котором расположена выходная обмотка w ₀.

В этом случае выходное напряжение , где f – частота сети. , . Здесь d0 = const, а якорь перемещается вдоль зазора, значение L зависит от сечения магнитного сердечника, опре-деляемого площадью S, кото-рая изменяется при перемеще-нии якоря. В нейтральном поло-жении при Х = 0 S 1 = S 2 = S 0, Ф 1 = Ф 2, U вых = 0. При перемещении якоря влево на расстояние Х

, .

Выходное напряжение датчика опишется линейной зависимостью , так как площадь перекрытия пропорциональна перемещению якоря Х, коэффициент преобразования

.

Трансформаторные датчики выгодно отличаются от индуктивных отсутствием гальванических связей между цепью питания и выходной цепью, а также простотой измерительных схем. Имеют относительно большую мощность, применяются в мостовых измерительных схемах для измерения перемещений, деформаций, контроля размеров.

Погрешность индуктивных трансформаторных датчиков определяется точностью исполнения геометрических размер сердечника, качеством материала, колебаниями напряжения и частоты питающего напряжения, изменениями температуры.

Достоинства:

- достаточно высокая выходная мощность, позволяющая обойтись без усилительных устройств;

- высокие чувствительность и разрешающая способность;

- простота конструкции;

- высокая надежность;

- малая масса и размеры при расчете на напряжение повышенной частоты;

- невысокая стоимость.

Недостатки:

- трудность регулировки и компенсации начального напряжения на выходе;

- необходимость экранирования, чтобы уменьшить уровень помех, что увеличивает размеры и массу;

- возможность работы только на переменном токе;

- ограниченность диапазона линейной статической характеристики.

 

Амплитудный режим

Схема для измерения сигнала рассогласования в следящих системах на сельсинах

 

Угол q = var; j = const (0, p); U _вых = f (q).

Обмотка возбуждения получает питание от сети переменного тока .

Магнитный поток, действующий по осевой линии обмотки возбуждения (W _в), наводит в трехфазной обмотке статора соответствующие ЭДС.

,

где  – коэффициент трансформатора между фазовой статорной обмоткой и роторной обмоткой при их соостном положении.

Характеристика управления сельсина в амплитудном режима приобретает синусоидальную закономерность

,

где .

Положительное значение, соответствует j = 0, отрицательное j = p.

Для малых значений q¢, sin q¢» q¢.

,

где  – передаточный коэффициент в амплитудном режиме.

Фазовый режим (режим фазовращателя). Индикаторный режим применяется для дистанционной передачи угла поворота.

 

Схема фазовращения

Используется для дистанционной передачи угла поворота. Сельсин-датчик связан с осью механизма, угол поворота которой необходимо передать. На оси сельсина-приемника закреплена стрелка, отсчитывающая этот угол поворота (режим индикации). Обе обмотки возбуждения подключены к источнику переменного тока.

В сельсинах создается пульсирующее магнитное поле, которое индуцирует в трехфазной обмотке трансформаторные ЭДС.

При согласованном положении роторов СД и СП ЭДС равны и соответственно токов в цепях синхронизации и моментов на их осях нет.

При повороте ротора СД на некоторый угол q в системе возникает рассогласование углов поворота роторов СД и СП, в трехфазных обмотках появляются уравнительные токи и развивается вращательные моменты на осях сельсинов. Ротор СД жестко соединен с осью механизма, поэтому повернуться не может. Поворачивается только ротор СП и индикаторное устройство на угол, равный возникшему ранее углу рассогласования.

Синхронизирующий момент изменяется пропорционально синусу угла рассогласования

.

Характеристика управления сельсина в режиме фазовращателя j = q.

Вращающиеся (поворотные) трансформаторы.

В системах, где требуется более точное измерение угловой координаты вместо сельсинов применяют синусно-косинусные вращающие трансформаторы (СКВТ). По своему устройству СКВТ – двухфазная машина переменного тока. Неявнополюсные статор и ротор имеют по две взаимоперпендикулярные обмотки: обмотку возбуждения и квадратурную на статоре синусную и косинусную на роторе.

 

 

СКВТ

Принцип действия вращающегося трансформатора основан на изменении коэффициентов взаимоиндукции между обмотками статора и ротора при повороте ротора. В качестве датчиков угла используют синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы (СКВТ), у которых зависимость коэффициентов взаимоиндукции от угла поворота ротора носит характер синусоиды и косинусоиды, и линейные вращающиеся трансформаторы (ЛВТ), у которых указанная зависимость линейная.

В зависимости от схемы включения выходным сигналом вращающегося трансформатора может быть амплитуда переменного напряжения или угол сдвига фаз между напряжениями. Соответственно этому режим работы вращающегося трансформатора называется амплитудным, или режимом фазовращателя.

В амплитудном режиме обмотка возбуждения, расположенная по оси a, получает питание от источника переменного тока

.

Тогда в разомкнутых роторных обмотках d, g наводятся ЭДС амплитуды которых оказываются функциями угла поворота ротора C ₁ - С ₂ – обмотка возбуждения для косинусной обмотки, расположенной по оси d

,

для синусной обмотки, расположенной по оси g

,

где К _т – коэффициент трансформации между обмоткой возбуждения и каждой роторной обмоткой при их соостном положении; E _m – амплитуда ЭДС роторных обмоток.

Влияние нагрузки на характеристики управления компенсируется с помощью квадратной обмотки b (С ₃ – С ₄).

В режиме фазовращателя обмотки статора a и b получают питание от источника двухфазного напряжения. Образующее при этом круговое поле, которое перемещается в пространстве с угловой скоростью w и наводит ЭДС в обмотке ротора, имеющую такую же частоту, но сдвинутую по фазе относительно питающего напряжения на угол q, который зависит от угла поворота ротора СКВТ:

; .

Таким образом, в режиме фазовращателя СКВТ является датчиком, преобразующим угол поворота в фазовый угол синусоидального напряжения.

Для повышения точности преобразования применяют вращающиеся трансформаторы с электрической редукцией. Принцип электрической редукции заключается в том, что за малый угол поворота ротора амплитуда или фаза выходного напряжения изменяется на один период, а при повороте ротора на 360⁰ число периодов равно коэффициенту электрической редукции. Наибольшее распространение из вращающихся трансформаторов с электрической редукцией получили индукционные редуктосины и индуктосины.

Линейный индуктосин состоит из набора измерительных шкал 1 и ползуна 2, монтируемых на рабочих органах.

Измерительная шкала индуктосина укреплена на неподвижной части и представляет собой стальную линейку, на которой на соответствующую изолирующую подложку печатным способом нанесена зигзагообразная обмотка с шагом 2 мм. Ползун 2, укрепленный на подвижной части, является якорем и состоит из двух таких же, но более коротких обмоток, сдвинутых на 1/4 шага относительно друг друга. На выходе обмоток якоря индуцируется циклический сигнал. Число циклов определяется числом пройденных шагов. В промышленности применяют также круговые индуктосины.

Фотоэлектрические датчики представляют собой обычное фотореле, установленное на рабочих органах в определенном положении. Движущийся рабочий орган (ДРО), переместившись в установленное положение, экраном прерывает поток света Ф, вызывая срабатывание фотореле (ФР). В промышленности применяют также размерные фотоэлектрические датчики. Размерный датчик состоит из диска, который соединен с ДРО. На диске нанесены штрихи или прорези с определенным шагом t. При движении рабочего органа штрихи на диске прерывают световой поток Ф, вызывая срабатывание фотореле. Измеренное перемещение

,

где n – число срабатывания фотореле; t – цена деления шага.

Имеются датчики, у которых в качестве измерительных шкал применяют линейки с нанесенными штрихами.

 

d

g ®

a

a ®

q)

q

¯ b

b ¯

а                                                 б

Рис. Схемы вращающихся трансформаторов:

а – электрическая принципиальная вращающегося трансформатора;

б – электрическая принципиальная включения СКВТ в режиме фазовращателя

 

 

 

Рис. Линейный индуктосин:

а – внешний вид; б – схема соединения обмоток

Рис. Схемы фотоэлектрических датчиков:

а – пути и положения; б – размерного

 

Рис. Принципиальные электрические схемы сельсинов:

а – индикаторный режим; б – трансформаторный режим

Рис. Схемы датчиков скорости:

а – тахогенератора с возбуждением от постоянных магнитов;

б – асинхронного тахогенератора; в – реле контроля скорости

 

Рис. Схемы силовых датчиков:

а – электромеханического; б – токового реле;

в – тензометрического; г – пьезоэлектрического

 

Источник излучения

 

Требования:

- высокая эффективность преобразования энергии возбуждения в энергию оптического излучения;

- узкая полоса излучения;

- направленность излучения;

- быстродействие, т.е. быстрое возникновение и гашение потока;

- высокая технологичность;

- низкая стоимость;

- совместимость с микросхемами;

- устойчивость к жестким механическим, температурным, радиационным воздействиям;

- долговечность;

- надежность;

- миниатюрность;

- когерентность генерируемого излучения.

Когерентность – это согласованность между фазами колебаний в различных точках пространства в один и тот же момент времени – пространственная, а в различные моменты времени – временная.

Излучатели: лампы накаливания – физический эффект свечения нагретого тела – спектр излучения инфракрасный.

Газоразрядные источники дугового, тлеющего и импульсного разряда – потребляют большую мощность при относительно высоких напряжениях, имеют большие размеры, плохо поддаются минютиризации, обладают невысокой стабильностью. Их быстродействие достигает 10³-10⁴ Гц.

Наибольшее распространение получили светодиоды с красным, зеленым и желтым цветом свечения.

Их достоинства: высокий КПД; низкие токи и напряжения питания, малые размеры, относительно высокая частота переключений.

Основные недостатки – зависимость их параметров от температуры и продолжительность эксплуатации.

Лазеры – источники когерентных монохроматических излучений, позволяют получить чрезвычайно интенсивные остронаправленные пучки света. Различают твердотельные, газовые, полупроводниковые.

Однако большие размеры источников питания и излучательных трубок газовых лазеров ограничивает их применение.

У полупроводниковых лазеров высокий КПД, проста модуляция оптического излучения.

Приемники излучения. Преобразуют энергию излучения в электрический и оптический сигналы. Действуют по принципу фотоэффекта. Это фоторезисторы, фотодиоды, фототиристоры, фототранзисторы.

Сопротивление фоторезисторов изменяется под действием светового излучения, они обладают высоким быстродействием, чувствительностью. Основной недостаток – низкие рабочие частоты (10³-10⁵ Гц), высокая температурная нестабильность, влияние влажности.

Фотодиоды – аналог обычного диода. Отличие состоит в том, что его p-n – переход одной стороной обращен к стеклянному окну, через которое поступает свет и защищен с другой стороны. Может работать в двух режимах: фотодиодным (фотопреобразовательным) и вентильном (фотогенераторном). Их недостаток – существенная зависимость параметров от температуры. Бывают германиевые и кремневые.

Фототранзисторы – комбинация фотодиода и транзистора. Это позволяет одновременно с преобразованием световой энергии в электрическую осуществить усиление фототока. Два типа p-n-р и n-р-n.

На вход фототранзисторов можно подавать оптический и электрический сигналы. Характеристики фототранзисторов аналогичных характеристикам обычных транзисторов. Их темповой ток значительно больше, чем у фотодиодов, но и интегральная чувствительность выше.

Основной недостаток – значительно меньшая граничная частота по сравнению с фотодиодами. Для них характерны высокий уровень шума и сильная температурная зависимость темпового тока.

В последнее время стали часто использовать специфические оптоэлектронные полупроводниковые приборы – оптроны, объединяющие в одном корпусе источник излучения и фотоприемник, связанные между собой оптически, электрически или обеими связями одновременно.

В зависимости от типа и схемы включения оптроны обеспечивают гальваническую развязку входных и выходных цепей, коммутацию цепей с частотой до 10⁷ Гц могут работать в ключевом и налоговом режимах. Темповое сопротивление может достигать 10¹⁰ Ом, а в освещенном состоянии снижаться до сотен Ом.

Многие физические величины, преобразованные в линейное или угловое перемещение, можно перевести в электрический сигнал с помощью фотоэлектрических преобразователей.

Наиболее просто можно получить изменение светового потока Ф, а следовательно, и фототока, изменяя расстояние от источника излучателя до фотоприемника.

Использование фотоэлектрических преобразователей позволяет получить информацию о контролируемом параметре в виде параллельного цифрового кода – кодирующие измерительные преобразователи. С их помощью можно измерять линейное или угловое перемещение, вращающий момент, частоту вращения, предварительно преобразованные в перемещение.

Принцип их действия заключается в том, что для углового измерения перемещения используют кодирующий диск, устанавливаемый на оси подвижной части первичного преобразователя. При линейном перемещении используют кодирующую линейку.

Если диск (линейка) изготовлены из непрозрачного металла, то в нем в определенном порядке вырезают отверстия. Число рядов отверстий соответствует разрядности кода, его выбирают исходя из требуемой точности измерений.

Если используют прозрачный материал, то на нем формируют прозрачные и непрозрачные участки. Напротив каждого из рядов отверстий диска устанавливают с одной стороны источник излучения, с другой фотоприемник. Каждая пара (излучатель – фотодиод) выдает информацию о состоянии соответствующего разряда цифрового кода. Обычно применяют двоичный код.

 

Тепловые преобразователи

 

Их принцип действия основан на использовании тепловых процессов (нагрева, охлаждения, теплообмена) и входной величиной таких датчиков является температура.

Однако они применяются как преобразователи не только температуры, но и таких величин, как тепловой поток, скорость потока газа, влажность, уровень жидкости.

При построении тепловых преобразователей наиболее часто используют такие явления, как возникновение термо-ЭДС, зависимость сопротивления вещества от температуры.

Термопара представляет собой чувствительный элемент, состоящий из двух разных проводников или полупроводников, соединенных электрически, и преобразующий контролируемую температуру в ЭДС.

Принцип действия термоэлектрического преобразователя основан на использовании термоэлектродвижущей силы, возникающей в контуре из двух разнородных проводников, места соединения (спаи) которых нагреты до различных температур.

Знак и значение термо-ЭДС в цепи зависят от типа материала и разности температур в местах спаев.

При небольшом перепаде температур между спаями термо-ЭДС можно считать пропорциональной разности температур

.

С помощью термопары можно определять температуру.

В качестве материалов для термопар используют различные драгоценные металлы (платину, золото, иридий, родий и их сплавы), а также неблагородные металла (сталь, никель, хром, сплавы нихрома, хопель, алюмель).

Сравнительно редко применяют термопары из кремния и селена (полупроводники), они имеют малую механическую прочность, обладают большим внутренним сопротивлением, хотя и обеспечивают большую термо-ЭДС по сравнению с металлами.

Термо-ЭДС возникает только в спаях разнородных материалов. При сравнении различных материалов в качестве базовой принимают термо-ЭДС платины, по отношению к которой определяют термо-ЭДС других материалов.

Для повышение выходной ЭДС используют последовательное включение термопар, образующее термобатарею.

Достоинства термопар – возможность измерений в большом диапазоне температур; простота устройства; надежность в эксплуатации.

Недостатки – не высокая чувствительность, большая инерционность, необходимость поддержания постоянной температуры свободных спаев.

Терморезисторные преобразователи работают на основе свойства проводника или полупроводника изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры.

Для таких датчиков используют материалы, обладающие высокой стабильностью ТКС, высокой воспроизводимостью электрического сопротивления при данной температуре, значительным удельным сопротивлением, высоким ТКС, стабильностью химических и физических свойств при нагревании, инертностью к воздействию исследуемой среды.

К таким материалам в первую очередь относятся платина, медь, никель, вольфрам. Наиболее распространены платиновые и медные терморезисторы.

Платиновые терморезисторы используют в диапазоне от 0 до 650⁰С; от 0 до – 200⁰С. Их недостаток – теряет стабильность характеристик, и возрастает хрупкость материала при высоких температурах.

Медные терморезисторы используются в диапазоне температур от 50 до 180⁰С, они довольно стойки к коррозии, дешевы. Зависимость сопротивления от температуры описывается линейным уравнением

.

Их недостатки: высокая окисляемость при нагревании, вследствие чего их применяют в сравнительно узком диапазоне температур в средах с низкой влажностью и при отсутствии агрессивных газов.

Полупроводниковые терморезисторы отличаются от металлических большим ТКС, а, следовательно, меньшими размерами и инерционностью. Недостаток – нелинейная зависимость сопротивления от температуры.

Терморезисторы обычно применяют для измерения температуры. При этом нагрузочный ток, проходящий через них должен быть мал. Если этот ток будет велик, то перегрев терморезистора по отношению к окружающей среде может стать значительным. Установившее значение перегрева и соответственно сопротивление при этом будет определяться условиями теплоотдачи поверхности терморезистора.

Если нагретый терморезистор поместить в среду с переменными теплофизическими характеристиками, то появляется возможность измерения ряда физических величин: скорости потока жидкости и газов, плотности газов.

Чувствительность проволочных медных терморезисторов постоянна, а чувствительность платиновых изменяется с изменением температуры. При одинаковых значениях R ₀ чувствительность медных терморезисторов выше.

Диапазон измеряемых температур с помощью терморезисторами с платиновыми и медными чувствительными элементами от – 200 до + 1100⁰С.

При измерении высоких температур применяются бесконтактные средства измерений – пирометры, которые измеряют температуру по тепловому излучению. Серийно выпускают пирометры, обеспечивающие измерение температур в диапазоне от 20 до 6000⁰С.

В основе бесконтактного метода измерения температур лежит температурная зависимость излучения абсолютно черного тела, т.е. тела, способного полностью поглощать падающее на него излучение любой длины волны.

Тема 18

Измерительные преобразователи (датчики)

 

Ни одна система управления не может работать без информации о состоянии объекта управления и его реакции на управляющее воздействие. Элементом систем, обеспечивающим получение такой информации, является измерительный преобразователь-датчик.

Число типов датчиков значительно превосходит число измеряемых величин, так как одну и ту же физическую величину можно измерять различными методами и датчиками разных конструкций.

Для большинства датчиков характерно измерение электрическими методами не только электрических и магнитных, но и других физических величин. Такой подход обусловлен достоинствами электрических измерений, в виду того, что электрические сигналы можно просто и быстро передавать на большие расстояния, электрические величины легко, быстро и точно преобразуются в цифровой код, позволяют обеспечить высокую точность и чувствительность.

В качестве классификационных признаков датчиков можно принять многие характеристики: вид функции преобразования; род входной и выходной величины; принцип действия; конструктивное исполнение.

По виду используемой энергии датчики можно подразделить на электрические, механические, пневматические и гидравлические. В зависимости от вида выходного сигнала: аналоговые, дискретные, релейные, с естественным или унифицированным выходным сигналом.

По характеру преобразования входной величины в выходную: параметрические, генераторные, частотные, фазовые.

По виду измеряемой физической величины: линейных и угловых перемещениях, давления, температуры, концентрации веществ и т.д.

Принцип действия параметрических преобразователей заключается в преобразовании неэлектрических входных величин в параметры электрических цепей: сопротивление R, индуктивность L, емкость С, взаимоиндуктивность М. Для питания этих преобразователей требуются внешние источники. К таким датчикам относятся: резистивные, индуктивные, трансформаторные, емкостные преобразователи.

Генераторные преобразователи преобразуют входные величины в ЭДС. Они не требуют энергии дополнительных источников питания.

Это индукционные, термоэлектрические, пьезоэлектрические, фотоэлектрические преобразователи.

Фазовые и частотные преобразователи могут быть как параметрическими, так и генераторными.