5) При гистерезисе - коэффициент неоднозначности

Kг=хг/(хк-хн) ,

Где: хк, хн - конец и начало рабочего диапазона датчика.

Для датчиков с нелинейными характеристиками:

Kд=dY/dX

Чувствительность датчиков

Чувствительность - ∆y/∆x,

для реостатного датчика - Ом/мм

для термопары – мВ/^oK.

Погрешности датчиков

Основная погрешность:

в абсолютных значениях отклонения - (Yи – Yд)

в относительных единицах - (Yи –Yд)/ Yд %.

Относительная приведенная погрешность:

max (Yи –Yд) / max (Y) в диапазоне (Xн,Xк)

Дополнительная погрешность: - в процентах,

например, % / градус.

Динамическая характеристика

(dY/dt)/dX.

2. Резистивные датчики

Реостатные датчики

Тензорезистивные датчики (тензометры)

коэффициент тензочувствительности:

Kт=1+2μ+δρ/δL,

Схемы включения тензометров

Параметры датчика с учетом угловой частоты переменного тока (ω=2πF):

Rp=Ro[1+ ω²(Ls/Ro) ²]

Xp=1/ω (Cs - Ls/Ro ²)=1/ω Cэкв

Последовательная схема и схема с делителем

Для последовательного включения выходное напряжение равно (используем замену Ro±∆R=Ry):

Uo=Ui Rн/(Rн+Ry)

Для схемы с делителем:

Uo=Ui RнRу/[Ro(Rн+Rу)+ RнRу]

В обоих случаях зависимость Uo=f(Ui) нелинейна,

однако она выпрямляется при увеличении Rн.

Мостовая схема

исходное состояние моста:

R1=R2=R3=R4=R0

Для всех мостовых схем:

Iн=Ui(R1R4-R2R3)/[Rн(R1+R2)(R3+R4)+R1R2(R3+R4)+ R3R4(R1+R2)]

Графики изменения Uo=f(Ro), построены с учетом того, что: Uo=IнRн

3. Термодатчики

Термопары

Конструкция

Инерционность термопар

Таблица 3

группа	погружные	поверхостные
малоинерционные	5 с	10 с
среднеинерционные	60 с	120 с
сильноинерционные	180 с	300 с

Схемы включения термопар

Потенциометрическая схема

Терморезисторы

Металлические термосопротивления

платиновые (ТСП)

медные (ТСМ)

диапазон измеряемых температур - 200 …+ 1100 ^оС.

точность измерения: 0.001 ^оС.

Полупроводниковые термосопротивления (термисторы)

термисторы имеют противоположный по знаку ТКС.

медно-марганцевые (ММТ)

кобальто-марганцевые (КМТ)

диапазон - 60…+ 180 ^оС.

точность до 0.0005^оС.

Угольные термосопротивления

Изготавливаются из графита и углей.

Чистый графит имеет отрицательный ТКС

сопротивление обратно пропорционально температуре

Диапазон температур до +2300 ^оК.

4. Электромагнитные датчики

Параметрические датчики

Индуктивные и трансформаторные

Индуктивность:

L=w₁²/(Rм+Rв)

Взаимоиндуктивность:

М= w₁·w₂ / (Rм+Rв)

Где:

w₁ и w₂ – число витков первичной и вторичной обмоток,

Rм = l/μа·S – сопротивление магнитопровода,

Rв = δ/μо·S – сопротивление воздушного зазора шириной δ между якорем и магнитопроводом,

l – средняя длина магнитного пути,

μа = μ·μо – магнитная проницаемость материала магнито -провода,

μ – относительная магнитная проницаемость материала (для сталей равна 200…5000),

μо – магнитная постоянная = 1.257 мкВ·сек/A м,

S – поперечное сечение магнитопровода.

Магнитоупругие

Относительная тензочувствительность датчиков:

Кт = (∆μ/μ)/(∆l/l)