19) Первичный измерительный образователь, чувствительный элемент, измерительный сигнал, датчик, сенсор, стат. И динам характеристики пип.

Первичный измерительный преобразователь – измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, то есть первый преобразователь в измерительной цепи прибора (установки, системы).

Чувствительный элемент – часть ИП в измерительной цепи, воспринимающая входную величину.

Измерительный сигнал – сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине.

Датчик (или по-другому сенсор) - датчик – это устройство, преобразующее входное воздействие любой физической величины в сигнал, удобный для дальнейшего использования.

Основные характеристики ПИП:

1. статистические

2. динамические

1 – возникают при статическом режиме работы – такой режим, при котором ПИП воспринимает изменение входной величины и размеры измеряемой величины, не изменяемые во времени.

- статическая характеристика преобразования (функция преобразования)

- чувствительность

- диапазон восприятия и преобразования входной величины

- погрешность восприятия и преобразования

- потребляемая мощность

- входное и выходное сопротивление и т.д.

2 – динамический режим работы – такой режим, при котором ПИП воспринимает изменения входной величины и размеры величины, которые изменяются во времени.

- передаточная функция

- переходная характеристика

- амплитудно-частотная характеристика

- фазо-частотная характеристика

- динамическая погрешность

- постоянная времени

21) Характеристики пип: разрешающая способность, нелинейность, гистерезис, воспроизводимость, насыщение, выходное сопротивление.

Разрешающая способность – это величина минимального изменения входного сигнала, приводящая к появлению минимального изменения выходного сигнала датчика при определенных условиях. Иногда разрешающая способность определяется в процентах от полной шкалы (максимального значения входного сигнала). Разрешающая способность датчиков с цифровыми выходными сигналами часто задается числом бит слова данных.

Под нелинейностью понимают максимальное отклонение реальной передаточной функции от аппроксимирующей прямой. Нелинейность определяется для датчиков, передаточную функцию которых можно аппроксимировать прямой линией в соответствии с S=a+bs. При проведении нескольких циклов калибровки выбирается худшее из полученных значений нелинейности в качестве характеристики датчика. Нелинейность обычно выражается в процентах от максимальной величины входного сигнала, либо в единицах измеряемой величины

Гистерезис.

Гистерезис - это разность значений выходного сигнала для одного и того же входного сигнала, полученных при его возрастании и убывании. Например, пусть показания датчика перемещений при движении объекта слева направо отличаются на 20 мВ от его показаний при движении объекта в той же самой точке датчика справа налево. Если чувствительность датчика составляет 10 мВ/мм, ошибка гистерезиса в единицах перемещения будет равна 2 мм. Типичной причинойвозникновения гистерезиса является трение и структурные изменения материалов.

Насыщение

Насыщение– диапазон выходных сигналов за верхней границей рабочего диапазона обусловленный нелинейностью преобразования входного воздействия(обычно из-за физических или энергетических ограничений собственно функции преобразования). Каждый датчик имеет свои пределы рабочих характеристик. Даже если он считается линейным, при определенном уровне внешнего воздействия его выходной сигнал перестанет отвечать приведенной линейнойзависимости: датчик вошел в зону нелинейности или в зону насыщения.

Воспроизводимость

Воспроизводимость - способность датчика при соблюдении одинаковых условий выдавать идентичные результаты. Определяется по максимальной разности выходных значений датчика, полученных в двух циклах калибровки. Обычно выражается в процентах от максимального значения входного сигнала (FS):

Причинами плохой воспроизводимости результатов часто являются: тепловой шум, поверхностные заряды, пластичность материалов и т.д.

Выходной (сопротивление) импеданс Zвых является характеристикой, указывающей, насколько легко датчик согласовывается с последующей электронной схемы. Обычно входной и выходной импеданс представляют в комплексном виде, поскольку они включают в себя и активные и реактивные компоненты.