Датчики: Справочное пособие / Под общ. ред. В.М. Шарапова, Е.С. Полищука. Москва: Техносфера, 2012._ 624 с.
Всвободном доступе данный источник не найден (есть сайт, где выложены первые 54 стр http://www.technosphera.ru/files/book_pdf/0/book_320_702.pdf )
ПРИМЕР:
1) Датчики электрических величин.
Используются редко, так как измеряемые электрические величины могут подаваться непосредственно на ВИП. К простейшим электрическим датчикам можно отнести: шунты, используемые при измерении силы тока, делители, используемые для измерения напряжения.
Физические явления и эффекты на которых основана работа датчиков:
• Пьезоэффект
• Тензоэффект
• Эффект Зеебека
• Эффект Томсона
• Фотоэффект (внешний, вентильный)
• Эффект Холла
• Эффект Доплера
• Явление электромагнитной индукции
• Магнитострикция
• Некоторые виды люминесценции
и др.
Характеристики датчиков делятся на 2 группы:
-Преобразовательные
-Метрологические
1) Преобразовательные характеристики устанавливают связь между входной и выходной величинами. К ним относятся: функции преобразования (градуировочные хар-ки), коэффициенты преобразования, чувствительность, порог чувствительности, диапазон преобразования.
Метрологические характеристики нормируют точностные параметры средств измерения.
Точность измерений является качественной характеристикой, которая определяет близость результата измерения к истинному значению измеряемой величины. Для оценивания качества измерений используют негативную характеристику - погрешность измерения.
Погрешность измерения — отклонение результата измерения от истинного
значения измеряемой величины.
Погрешности датчиков классифицируются
По способу выражения:
-Абсолютные
-Относительные
-Приведенные
По характеру проявления:
-Систематические
-Случайные
В зависимости от условий работы:
-Основные
-Дополнительные погрешности
Основная погрешность — это погрешность, свойственная преобразователю
при нормальных условиях его применения. Понятие «нормальные условия»
оговаривается в стандартах и в технической документации на преобразова-
тель.
Дополнительная погрешность возникает при выходе значений влияющих факторов за оговоренные в технической документации пределы.
Методические погрешности обусловлены неточностью методов измерения.
ВИП
Основной функцией ВИП является преобразование информации, выдаваемой ПИП в напряжение, подаваемое на АЦП
ВИП характеризуются теми же показателями, что и ПИП (функция преобразования, погрешности).
Кроме того, появился специальный показатель - требования к источнику питания. Поскольку качество питающего напряжения существенно влияет на качество выполнения преобразователями своих функций.
Основные виды ВИП:
-Операционные усилители
-Делители напряжения
-Мостовые схемы
-Фазометры
-Частотомеры
Необходимость в операционном усилителе возникает в том случае, когда сигнал, поступающий с ПИП недостаточно велик для аналого-цифрового преобразователя.
Здесь должна быть структурная схема операционного усилителя.
Если датчик генераторного типа выдает ток, то ВИП преобразует выходной ток в напряжение и при необходимости усиливает его.
Для преобразования сопротивления (индукции, емкости) в напряжение используются делители напряжения (наборы сопротивлений, потенциометры (резисторы с плавным изменением сопротивления)) и мостовые схемы.
Принцип измерения с помощью мостовой схемы основан на взаимной компенсации (сравнении) сопротивлений двух звеньев, одно из которых включает измеряемое сопротивление. Различают мостовые схемы постоянного и переменного тока.
Емкости и индуктивности могут измеряться мостами только переменного тока.
Активные сопротивления измеряются мостами как постоянного так и переменного тока.
Мостовые схемы переменного тока более помехоустойчивы.
В качестве ВИП используется частотомер, если выходной величиной ПИП является частота переменного тока.
Работа частотомера основана на зависимости полного сопротивления от частоты.
Реактивное сопротивление в ВИП может преобразовываться в сдвиг фазы
синусоидального сигнала, который затем измеряется фазометром.