Классификация датчиков

 

Чувствительный элемент функциональной схемы САР реагирует на изменение технологического параметра и выполняет первичное преобразование измеряемой величины в удобную физическую форму для передачи и дальнейшей обработки сигнала. Поэтому в технических средствах автоматизации чаще всего используют понятие «первичный преобразователь» или «датчик».

Строительная отрасль отличается большим разнообразием технологических процессов и машин, подлежащих автоматизации. В каждом конкретном случае требуются вполне определённые типы первичных преобразователей, вырабатывающих первичную информацию, характеризующую состояние технологического процесса или отдельного узла строительной машины.

Первичные преобразователи подразделяются по роду измеряемых величин и принципу действия.

В системах ТГВ наиболее часто приходится сталкиваться с такими параметрами, как температура, давление, уровень, влажность, плотность, расход, скорость. Эти параметры характеризуют состояние объекта.

По принципу действия можно выделить следующие типы первичных преобразователей:

- электрические, измеряющие ток, плотность тока, напряжение, напряжённость поля, сопротивление, проводимость, частоту, фазу, электрическую ёмкость, энергию, мощность;

- магнитные, измеряющие напряжённость магнитного поля, магнитный поток, индуктивность;

- тепловые, измеряющие температуру, тепловой поток, количество тепла, тепловое сопротивление и проводимость;

- радиоактивные (молекулярные, атомные, изотопные), измеряющие интенсивность радиации, поток радиации, энергию радиации;

- оптические, измеряющие яркость, освещённость, световой поток, частоту, фазу, энергию, мощность излучения;

- механические, измеряющие время, положение, направление, угол, перемещение, геометрические размеры, скорость, ускорение, расход, силу, массу;

- акустические, измеряющие частоту, фазу, длину волны, скорость волны, давление, мощность волны в акустическом диапазоне;

- ультразвуковые, измеряющие частоту, длину волны, энергию, сдвиг фазы, давление, мощность волны в ультразвуковом диапазоне.

Наиболее часто применяются электрические первичные преобразователи. Это связано с удобством преобразования и построения измерительного устройства. Механический принцип действия первичных преобразователей возможен для всех измеряемых величин, он применяется значительно реже, чем электрический.

Наибольшее распространение в системах ТГВ получили аналоговые датчики с электрическим непрерывным выходным сигналом. В меньшей степени применяются датчики с пневматическим и гидравлическим выходными сигналами.

Во многих датчиках, применяемых для контроля производственных процессов, измеряемая величина сначала преобразуется в перемещение чувствительного элемента (мембраны, плунжера, сильфона, упругого кольца и др.), а это перемещение преобразуется в изменение параметра электрической, пневматической или гидравлической цепи датчика. Такие датчики называются параметрическими.

В генераторных типах датчиков электрический, пневматический или гидравлический сигнал генерируется в зависимости от изменения технологического параметра. Примером генераторного типа датчика может быть термопара. в которой вырабатывается термоэлектродвижущая сила (термоэдс), зависящая от температуры объекта. По величине термоэдс термопары можно судить о температуре в объекте контроля или регулирования.