Характеристики датчиков
Условия работы ППИ во многом отличаются от условий работы остальных элементов системы обработки информации. Датчики располагаются непосредственно на контролируемом объекте (не всегда) и подвергаются воздействию вибраций, высоких Т, радиаций, агрессивных сред. Поэтому к датчикам предъявляют ряд дополнительных требований.
Датчик должен обладать высокой чувствительностью к изменениям контролируемых параметров, однозначностью зависимости может быть входным параметром и выходной величиной датчика. Наиболее желательной является линейная зависимость выходной величины от входной.
Влияние датчика на контролируемый параметр должно быть минимальным, а установка его не должна оказывать влияние на характеристики, контролируемой величины.
Быстродействие датчика должно быть достаточным для того, чтобы фиксировать наиболее быстрые изменения контролируемых параметров.
Характеристики датчиков должны быть стабильны во времени и во всем диапазоне рабочих условий (температура, влажность, давление, вибрации, характер окружающей среды).
Датчик должен обладать высокой перегрузочной способностью и устойчивостью внешним воздействием.
Датчики одной модификации должны иметь повторяемость характеристик и допускать взаимозаменяемость, обеспечивать удобство монтажа и простоту обслуживания. Стоимость, габариты и масса датчиков должны быть минимальны.
Выполнение всех указанных требований зачастую невозможно, поэтому при выборе датчика принимают компромиссное решение.
В
ажнейшей
характеристикой датчика является
характеристика (функция) преобразования,
иногда, говорят, градуировочная кривая
.
Это зависимость обычно выражает некоторый
закон, которому подчиняется явление,
лежащее в основе работы датчика. Иногда
эта зависимость определяется
экспериментально. Ее можно задать в
виде графика, таблично или аналитически.
В общем случае характеристика
преобразования является нелинейной.
Чувствительностью
датчика называется отношение
.
Чувствительность
определяется крутизной характеристики
преобразования и для нелинейной
характеристики будет различной в каждой
точке и равной первой производной
.
Характеристика
преобразования может быть аппроксимирована
степенным полиномом вида
,
где
.
В динамическом отношении датчики могут быть представлены как инерционные или колебательные звенья.
Основные характеристики измерительных преобразователей.
А. Требования к датчикам.
Б. Свойства измерительных преобразователей.
Входной величиной ИП является его измеряемая величина min и max значение измеряемой величины, для которых нормированы погрешности, называются пределами измерений (от диапазона измерений следует отличать диапазон показаний шкалы).
Выходной величиной ИП являются изменения состояния отсчетного устройства.
Функция преобразования — функциональная зависимость между выходной величиной у и входной величиной х. Функция преобразования может быть задана аналитически, таблично и графически.
Желательно, чтобы функция преобразования была линейной.
Чувствительность .
Для ИП может определяться абсолютная, относительная и приведенная погрешности.