Презентация на тему Характеристики датчиков

зона
Разрешающая способность
Выходной импеданс
1

или теоретическое соотношение,
связывающее сигналы на его входе и

Выведенное идеальное соотношение между входным и выходным сигналом можно выразить в виде либо таблицы, либо графика, либо математического выражения.

Это идеальное (теоретическое) выражение часто называют передаточной функцией.

Во многих случаях передаточная
функция является одномерной (тоесть связывает выходной сигнал только с одним
внешним воздействием).

2

электрическим сигналом датчика S и внешним воздействием s:
S

Одномерную линейную функцию можно представить в
виде выражения

где а — постоянная составляющая (т е значение выходного сигнала при нулевом входном воздействии);
b — наклон прямой, который часто называют чувствительностью датчика.
Параметр S — эта та характеристика электрического сигнала, которую системы сбора данных воспринимают в качестве выходного сигнала датчика.

—
степенная —
где к — постоянное число
Однако датчик

не является константой, как это было в случае линейных

В случаях, когда на выходной сигнал датчика оказывают влияние несколько
внешних воздействий, его передаточная функция становится многомерной

Пример

Инфракрасный датчик температуры
Его передаточная функция связывает две температуры (— -абсолютную температуру объекта измерения и -абсолютную температуру поверхности сенсорного элемента) с выходным напряжением V

где G - константа.

отношению к температуре объекта, надо взять частную производную от

значений
Динамический диапазон внешних воздействий, который датчик

Эта величина показывает
максимально возможное значение входного сигнала, которое датчик может преобразовать в электрический сигнал, не выходя за пределы допустимых погрешностей.

характеристикой (АЧХ) динамический диапазон внешних воздействий часто выражается в

2. Диапазон измеряемых значений

8

— алгебраическая разность между электрическими выходными сигналами, измеренными при

В эту величину должны входить все возможные отклонения от
идеальной передаточной функции. На рис. А величина SFS отображает диапазон выходных значений.

Правда, когда говорят о
точности датчика, чаще всего подразумевают

Под погрешностью измерений, как правило, понимают величину максимального расхождения между показаниями реального и идеального датчиков.

Считается, что измеренное значение соответствует реальному с определенной
степенью достоверности

между значением, вычисленным по выходному сигналу датчика, и реальным

На точность датчиков влияют такие характеристики как: гистерезис, мертвая
зона, параметры калибровки, повторяемость датчиков от партии к партии и воспроизводимость погрешностей.

4. Точность

видах:
Непосредственно в единицах измеряемой величины (

В процентах от значения максимального входного сигнала

В единицах выходного сигнала

В современных датчиках точность часто характеризуется величиной статистической ошибки измерения, учитывающей влияние как систематических, так и случайных погрешностей, и не зависящих от ошибок, допущенных при определении передаточных функций.

сигнала для одного и того же входного сигнала, полученных

Типичной причиной возникновения гистерезиса является трение и структурные изменения материалов.

Если чувствительность
датчика составляет 10 мВ/мм, ошибка гистерезиса в единицах перемещения будет равна 2 мм.

одинаковых условий выдавать идентичные результаты. Воспроизводимость результатов определяется по

Обычно она выражается в процентах от максимального значения входного сигнала (FS):

шум, поверхностные заряды, пластичность материалов и т.д.

датчика в определенном диапазоне входных сигналов (рис. 2.7Б).
В

измеряемой величины, которое может почувствовать датчик. При непрерывном изменении

При преобразовании любого сигнала в цифровой код происходит его разбивка на маленькие
ступеньки, каждой из которых приписывается конкретное значение.

минимальной ступеньки на
выходном сигнале датчика при определенных условиях,

8. Разрешающая способность

19

Иногда разрешающая способность определяется в процентах от полной шкалы FS (максимального значения входного сигнала).

Например, для датчика
измерения углов, у которого полный диапазон измеряемых значений равен 270°,
разрешающую способность 0.5° можно представить как 0.181% от FS.

указывающей насколько легко датчик согласовывается с электронной схемой. Сопротивление,

Обычно входные и выходные импедансы представляются в комплексном виде, поскольку они, как правило, включают в себя активные и реактивные
компоненты.