Классификация датчиков

По наименованию физических параметров, для измерения которого предназначен датчик (датчик температуры, расхода, натя­жения и т. п.); По принципу, который заложен в основу работы датчика (мембранный датчик давления, термопарный датчик температуры, пружинный датчик натяжения); По физической природе вых сигнала (пневматические, гидравлические, электрические, электронные, световые, оптоэлектронные датчики); По характеру квантования входных и выходных сигналов датчики делятся на аналоговые (с непрерывным выходным сигналом), импульсные (с квантованным по времени выходным сигналом) и цифровые (с выходным сигналом, квантованным по времени и по уровню). Понятие «импульсный» характеризует принцип работы датчика (импульсный датчик приводки или увлажнения); По свойству линейности статической характеристики различают пропорциональные (линейные) и нелинейные датчики (логические датчики); По динамическому преобразованию входного сигнала (малоинерционные, инерционные, интегрирующие, дифференцирующие и т.п.); По свойствам функционального преобразования различают: обычные и функциональные датчики (функциональные преобразования выходного сигнала); По учету заданного значения измеряемой величины - обычные и двухтактные датчики.

Статической характеристикой датчика φ(х) называется зависимость установившихся значений выходного сигнала и_д, полученная при постоянных значениях входного сигнала x, т.е. u_д= φ(х).

Для датчиков указывается область, допустим режимов.

Чувствительностью датчика S(x) называется первая производная от его статической характеристики φ(х), т.е. .

На линейном участке статической характеристики чувствительность S примерно постоянна: S=S₀.

Чем выше чувствительность датчика, тем лучше качество его работы. Для линейных датчиков значение чувствительности S совпадает с коэффициентом передачи, т.е. S=K_д.

Значение K_д показывает, как изменяется значение выходного сигнала при изменении входного сигнала х на единицу измерения.

Для нелинейных датчиков значение чувствительности переменно. Область допустимых режимов - чувствительность датчика максимальна, т.е. S=S₀ - наилучшая помехозащищенность датчика.

Инерционность датчика оценивается по соотношению времени установления показаний датчика и времени установления сигналов либо в объекте . либо в других элементах СУ.

<< — датчик малоинерционный. = — датчик инерционный.

>> — датчик сильно инерционный.

Динамика датчика влияет на динамику системы. При динамическом анализе датчиков, выделяется инерционная часть W(p), коэффициент передачи которой равен 1, т.е.

Тогда динамические структуры датчика с инерционностью на входах и выходах.

Для датчиков различают два показателя мощности: мощность от источника питания P_потр, мощность, от технологического процесса P_тп. P_потр<< P_тп

P_потр значительно меньше ограничивает возможность применения датчика, так как по этому показателю рассчитывается мощность блока питания.