Перспективи розвитку сенсорної техніки

Сенсор (давач) є наймасовішим вимірювальним засобом. Сукупність давачів на об'єкті дослідження формує вимірювальну інформацію, придатну для її подальшого використання людиною, обчислювальною машиною чи пристроєм у контурі керування досліджуваним об'єктом. Ця особливість і обумовлює основні вимоги до давача. Він повинен нормально функціонувати у всіх робочих середовищах досліджуваного об'єкта, і водночас надійно працювати як елемент конструкції основного виробу.

Сучасний давач повинен мати таке конструктивне рішення, яке давало би можливість його встановлювати в будь-яку вимірювальну систему. Шляхи конструктивного рішення цього питання - модульне конструювання за усіма правилами агрегатування та системного підходу, тобто конструювання за умови конструктивної, технологічної, метрологічної, інформаційної, алгоритмічної сумісності.

Однією з важливих вимог до давача є обґрунтований вибір виду вихідного сигналу. Очевидно, що стандартним сигналом повинен бути сигнал, мінімально енергоємний та стійкий до завад. Таким, безумовно, є частотно-модульований сигнал, а перетворюватись амплітудно-модульований сигнал в частотно-модульований повинен у самому давачі.

Розвиток електронної технології створив таку ситуацію, що сучасні електронні засоби вимірювальної техніки як вторинні перетворювачі електричних засобів вимірювань неелектричних величин мають на один-два порядки кращі метрологічні характеристики, ніж первинні перетворювачі. Тобто сьогодні первинні перетворювачі є основними елементами вимірювального кола засобів вимірювань неелектричних величин від чутливості, точності, швидкості, стійкості до зовнішніх чинників залежить повнота та достовірність отримуваної інформації про досліджувані об'єкти та процеси. Тому сьогодні приділяється велика увага і виділяються значні кошти на проведення наукових досліджень, конструкторських робіт для покращання існую­чих та створення нових первинних перетворювачів.

Основні напрямки розвитку сучасних первинних перетворювачів зводяться до:

Ø покращання технології виготовлення традиційних первинних перетворювачів;

Ø створення нових конструкцій перетворювачів на відомих принципах;

Ø використання нових методів та фізичних закономірностей, що закладаються в основу принципу дії перетворювача;

Ø інтеграція первинних перетворювачів та елементів вторинних засобів вимірювань в одному конструктивні для зменшення впливу ліній зв'язку на результат вимірювань та забезпечення повнішої уніфікації за вихідним сигналом.

Надзвичайно інтенсивний розвиток сучасної мікроелектроніки дав змогу в багатьох випадках реалізувати метрологічну обробку інформативного сигналу та передачу результатів з використанням стандарт­них інтерфейсів. Це дозволило значно знизити вимоги до лінії зв'язку, підвищити надійність, точність та завадостійкість вимірювань. Викорис­тання високопродуктивних мікропроцесорних засобів з мікроспоживанням в мініатюрному виконанні дало змогу реалізувати складні алгорит­ми автокалібровки вимірювального тракту та самодіагностики. Тому основною вимогою до первинних перетворювачів, що перетворюють вимірювану величину в електричний сигнал, є стабільність їх статичної функції перетворення. Розвиток таких інтелектуальних перетворювачів значно спростив побудову вимірювальних мереж багатоточкового контролю.

Контрольні запитання:

1. Що називається вимірювальним перетворювачем з уніфікованим вихідним сигналом?

2. Основні функції уніфікованих перетворювачів.

3. Перспективи розвитку сенсорної техніки.