9. Основные характеристики датчиков

Датчики характеризуются по входным и выходными величинам и чувствительностью, инерционностью, погрешностью. В общем случае датчик представляет собой чувствительный элемент и преобразователь.

Чувствительный элемент предназначен для измерения функциональных неэлектрических входных величин, таких как: температура, давление, уровень, влажность, скорость, и преобразование их в электрические выходные величины, передаваемые на расстояние для воздействия на исполнительный механизм.

10. Классификация датчиков

1. По принципу действия:

- электрические

- механические

- акустические

- оптические

- тепловые

- радиоактивные

2. По способу преобразования неэлектрической величины:

- электрические:

+датчики активного сопротивления ( потенциометрические, тензотермические, термосопротивления)

+датчики реактивного сопротивления (ёмкостные, индуктивные, индукционные)

- термоэлектрические

- фотоэлектрические

- пьезоэлектрические

- радиоактивные

3. Датчики:

-контактные

- бесконтактные

Контактные датчики – чувствительный элемент непосредственно соприкасается с контролируемой величиной.

Бесконтактные: радиоактивные, ультразвуковые, фотоэлектрические.

4. Датчики:

- параметрические

- генераторные

Параметрические служат для преобразования изменения неэлектрического параметра, изменение параметра электрической цепи. Необходим источник питания.

Генераторные: под действием измеряемой величины вырабатывается электрическая энергия.

11.Параметрические датчики

Служат для преобразования изменения неэлектрического параметра в изменение параметра электрической цепи.Для таких датчиков необходим источник питания. Параметрические датчики (датчики-модуляторы) входную величину X преобразуют в изменение какого-либо электрического параметра (R, L или C) датчика. Передать на расстояние изменение перечисленных параметров датчика без энергонесущего сигнала (напряжения или тока) невозможно. Выявить изменение соответствующего параметра датчика только и можно по реакции датчика на ток или напряжение, поскольку перечисленные параметры и характеризуют эту реакцию. Поэтому параметрические датчики требуют применения специальных измерительных цепей с питанием постоянным или переменным током.

12.Генераторные датчики

В генераторных датчиках под действием измеряемой величины вырабатывается электрическая энергия. Генераторные датчики осуществляют непосредственное преобразование входной величины X в электрический сигнал. Такие датчики преобразуют энергию источника входной (измеряемой) величины сразу в электрический сигнал, т.е. они являются как бы генераторами электроэнергии (откуда и название таких датчиков - они генерируют электрический сигнал).Дополнительные источники электроэнергии для работы таких датчиков принципиально не требуются (тем не менее дополнительная электроэнергия может потребоваться для усиления выходного сигнала датчика, его преобразования в другие виды сигналов и других целей). Генераторными являются термоэлектрические, пьезоэлектрические, индукционные, фотоэлектрические и многие другие типы датчиков.

Тахометрические явл-ся индукцион. Датчиками генераторного типа.Представляет собой маломощные электрич. машины,преораз-е мех-ое вращение в электрич-й сигнал.Они дают на выходе напряжение пропорцион-ое частоте вращения и примен-ся в качестве электрич-х датчиков угловой и линейной скорости.В зависимости от вида выходного напряж-я и констр. Делятся на тахогенераторы постоянного и переменного тока.Тахогенер. постоян. тока предст. собой электрические генераторы постоянного тока с возбуждением от постоян. магнитов или с независимым электромагнит. возбужд.

Тахогенер. с возбуждением от постоянных магнитов:при вращении якоря тахогенер. с частотой n его счета сним-ся ЭДС,значение кторой U_вых=Е=к_еФn,где к_е-коэф. Зависящий от конструкции и схемы якоря;Ф-магнитный поток,создаваемый постоянным магнитом.Для данного типа тахоген. Магнитный поток Ф явл-ся величиной постоянной,т.к. он создаётся постоян. магнитом и выходное напряжение зависит только от частоты вращения якоря. С увелечением вращен. Тахогенер. до определенного момента,его выходное напряжение растет пропорционально частоте,при очень больших частотах линейность нарушается.Ф_в=k_еI_в В этом случае выходное напряжение зависит не только от частоты вращения,но и от тока в обмотке возбуждения.

Пьезометрические датчики.Их действие основано на использовании пьезоэлектр.эффекта, заключ-ся в том,что при сжатии или растяжении некоторых кристаллов,на их гранях появляется электрический заряд,величина которого пропорциональна действующей силе.Пьезодатчик представляет собой набор пластин из материала,который обладает пьезоэффектом.Пьезодатчик явл-ся безинерцион-м и использ-ся для измерения силы,вибрации и давленияю. U_вых=(αF)/c,где α-коэф. Пропорциональности,F-сила,с-суммарная ёмкость датчика.