Класифікація вимірювальних перетворювачів

КЛАСИФІКАЦІЯ ДАТЧИКІВ (первинних вимірювальних перетворювачів).

ДАТЧИКОМ (первинним вимірювальним перетворювачем) – називається пристрій, який перетворює контрольовану величину у іншу величину, зручну, для передачі і подальшої обробки.

По роду енергії вихідної величини – електричні і неелектричні (наприклад: медичний тонометр, лічильники води ,газу ,термометри).

До неелектричних датчиків відносяться: механічні, гідравлічні, пневматичні, термічні, оптичні, акустичні, радіохвильові, ядерні.

Електричні датчики

По виду вихідної величини електричні датчики поділяються на: параметричні, і генераторні.

Параметричними називаються датчики, які в результаті впливу на них змінюють свій опір, індуктивність або ємність (терморезистори, реостатні, тензометричні, індуктивні, ємнісні та ін).

Пасивні датчики (параметричні) під впливом вхідної величини змінюють свої електричні параметри: опір, ємкість або індуктивність. На відміну від активних (генераторних) датчиків пасивні (параметричні) датчики для набуття відповідного значення вихідної напруги або струму включаються в електричний ланцюг із зовнішнім джерелом живлення.

Генераторними називаються датчики у яких неелектрична величина перетворюється в електрорушійну силу (е.р.с.) (термопари, фотодатчики, тахометри, індукційні) .У генераторних датчиках вимірювана величина викликає генерацію електричного сигналу — струму, напруги, заряду, частоти (I, U, q, f) і так далі Вони є активними датчиками.

По принципу дії електричні датчики поділяються на :

Датчики активного опору – які при зміні вхідної величини, наприклад: температури, світла, внаслідок механічної дії та ін змінюють свій опір. До них відносяться контактні, потенціометричні , вугільні, тензометричні датчики , термометри опору, фоторезистори , а також контактні датчики (кінцеві, вимикачі, мікроперемикачі і т.д.)

Індуктивні датчики – з рухомим якорем, з рухомим осердям.

Ємнісні датчики – з змінною відстанню між пластинами, з зміною площею пластин, з змінним діелектричним середовищем.

Термоелектричні – термопари,

Фотоелектричні – фотоелементи.

П’єзоелектричні, гальванічні.

Електромашинні – тахогенератори постійного струму, синхронні, асинхронні.

За своїм призначенням поділяються на датчики лінійних і кутових переміщень, частоти обертання, тиску, зусиль, моментів, рівня, вологості, витрати, температури, освітленості і т.

За характером зміни вхідного сигналу поділяють датчики неперервної дії, які вдають сигнал неперервно, і дискретної дії, у яких значеннях вихідного сигналу у деякі проміжки часу дорівнює нулю.

Основними параметрами, які характеризують датчик є чутливість, інерційність і похибка.

Чутливість – це відношення зміни вихідної величини до зміни вхідної величини, тобто S = Δy/Δx

Чутливість має розмірність, що залежить від фізичної природи вхідної і вихідної величини.

Інерційність – це деяке запізнення у вимірюваннях регульованої величини в певний момент часу.

Інерційність виникає якщо значна маса частини елемента, якщо є теплова інерція елемента, яка залежить від геометричних розмірів елемента, виду матеріалу і середовища, де вимірюється температура

Похибка ( АБСОЛЮТНА) – це різниця між заданим вимірюванням і дійсним значенням регульованої величини:

Δх вих. = Х зад – Х дійсне.

У відносних одиницях. δ = (Х зад / Х вих дійсне) 100%