1.Перечислите и дайте понятие основным характеристикам датчиков.

Датчик — элемент, преобразующий контролируемый параметр в сигнал, удобный для усиления и передачи на расстояние. Датчики применяются в системах автоматического контроля и автоматического регулирования.

Основные характеристик датчиков

1. Статическая характеристика вход—выход показывает зависимость между входной х и выходной у величинами в установившемся режиме у=f(х). Пример линейной статической характеристики приведён на рис.10.

2. Чувствительность датчика (коэффициент усиления, коэффициент передачи) — отношение приращения выходной величины к изменению входной величины, вызвавшему это приращение. Чувствительность представляет собой статической характеристики:

S= Δy/ΔΧ

где Δy —приращение выходной величины;

ΔΧ—приращение входной величины

Рис. 10

3. Уровень шумов—значение выходной величины у=у0 при отсутствии входной величины, т.е. при х=0.

4. Разрешающая способность датчика—наименьшее значение входной величины х=х0 на которое он реагирует. Определяется она порогом чувствительности датчика: при всех значениях х>х0 на выходе датчика будет вполне определённая величина у>у0.

5. Входная и выходная мощности датчика — соответственно мощности на его входе и выходе.

6. Инерционность датчика показывает, как быстро он реагирует на изменения входной величины.

7. Стабильность датчика характеризуется временными температурными и другими интервалами, в которых его параметры и характеристики не выходят за допустимые пределы.

2. Классифицируйте датчики

1. По принципу действия : электроконтактные, реостатные, индуктивные, индукционные, емкостные, фотоэлектрические, термоэлектрические, пьезоэлектрические, пневматические, гидравлические и др.

2. По виду входной величины: датчики напряжения, перемещения, температуры, мощности, числа оборотов и др.

3. По виду преобразования входной величины:

а) параметрические датчики, преобразующие величину в изменения какого-либо параметра датчика (сопротивления, емкости, индуктивности и т.д.);

б) генераторные датчики, преобразующие входную величину в изменения ЭДС без дополнительного источника энергии.

В настоящее время существует множество разнообразных по принципу действия и назначению ИП. Непрерывное развитие на­уки и технологий приводит к появлению все новых преобразова­телей. В качестве классификационных признаков ИП можно принять многие характеристики преобразователей: вид функции преобра­зования, вид входной и выходной величин, принцип действия, конструктивное исполнение и т.д. По виду используемой энергии ИП можно подразделить на элек­трические, механические, пневматические и гидравлические.

По соотношению между входной и выходной величинами различают:

ИП неэлектрических величин в неэлектрические (рычаги, ре­дукторы, мембраны, пружины и др.);

ИП неэлектрических величин в электрические (потенциомет­ры, термопары, емкостные и индуктивные ИП и др.); ИП электрических величин в электрические; ИП электрических величин в неэлектрические (измерительные механизмы электроизмерительных приборов).

В зависимости от вида выходного сигнала различают ИП аналоговые, дискретные, релейные, с естественным или унифициро­ванным выходным сигналом. По виду функции преобразования ИП подразделяются следую­щим образом: масштабные, изменяющие в определенное число раз входную величину без изменения ее физической природы;

функциональные, осуществляющие однозначное функциональ­ное преобразование входной величины с изменением или без из­менения ее физической природы;

операционные, выполняющие над входной величиной мате­матические операции высшего порядка (дифференцирование или интегрирование по временному параметру).

По виду структурной схемы различают ИП прямого однократного преобразования, последовательного прямого преобразования, дифференциальные, с обратной связью (компенсационной схемой).

По характеру преобразования входной величины в выходную ИП подразделяются на параметрические, генераторные, частотные' и фазовые, а по виду измеряемой физической величины — на ИП линейных и угловых перемещений, давления, температуры, концентрации вещества и т.д.

По динамическим характеристикам ИП подразделяются в соответствии с видом передаточной функции.

В зависимости от вида статической характеристики ИП делятся на реверсивные (двухтактные), у которых знак выходного сигнала определяется знаком входного сигнала, и нереверсивные (однотактные), у которых знак выходного сигнала не зависит от знака входного сигнала.

Даже столь развернутая классификация по ряду признаков не является исчерпывающей, так как за каждым определением стоит группа преобразователей с разными техническими конструктив­ными характеристиками.