Тема 15.
"Датчики"
Под общим термином «датчик» понимается устройство,
преобразующее какую-либо физическую величину в
соответствующий электрический сигнал с целью измерения
или регистрации электронным прибором.
Датчики являются элементом технических систем,
предназначенных для измерения, сигнализации,
регулирования, управления устройствами или процессами.
Датчики преобразуют контролируемую величину (давление,
температура, расход, концентрация, частота, скорость,
перемещение, напряжение, электрический ток и т. п.)
в электрический сигнал, удобный для измерения, передачи,
преобразования, хранения и регистрации информации о
состоянии объекта измерений.
Чувствительный элемент, преобразующий параметры
среды в электрический сигнал называется сенсором.
Законченное изделие на основе указанного выше элемента,
может включать в себя, в зависимости от потребности,
устройства усиления сигнала, линеаризации, калибровки,
аналого-цифрового преобразования и интерфейса для
интеграции в системы управления.
Основными параметрами датчиков являются:
Чувствительность
Линейность
Скорость измерения
Вид и интерфейс
Параметры монтажа и условий применения
Классификация датчиков:
o Активные (генераторные)
o Пассивные (параметрические)
По измеряемому параметру
Датчики давления
Датчики расхода
Уровня
Температуры
Громкости
Датчик концентрации
Излучений и радиоактивности
Перемещения
Положения
Фотодатчики
Датчик углового положения
Датчик отклонения от вертикали
Датчик вибрации
Датчик влажности
И так далее
По принципу действия
Оптические датчики (фотодатчики)
Магнитоэлектрический датчик
(На основе эффекта Холла)
Пьезоэлектрический датчик
Тензо преобразователь
Ёмкостной датчик
Потенциометрический датчик
Индуктивный датчик
И так далее
По характеру выходного сигнала
• Аналоговые
• Цифровые
По интерфейсу
• Аналоговые: напряжение, частота, ток:
• Цифровые: дискретные («1» или «0»),
I2C, SPI, PWM, CAN и другие
По среде передачи сигналов
• Проводные
• Беспроводные
По количеству входных величин
• Одномерные (измеряющие одну физическую величину)
• Многомерные (измеряющие несколько физических
величин одновременно)
Датчики настолько же разнообразны и распространены,
как и физические явления и параметры окружающей среды.
Отдельно следует коснуться особого вида датчиков - MEMS
(Micro-electromechanical Systems).
Это микроскопические датчики, создаваемые, как и
микросхемы, методом фотолитографии на подложке из
кремния. Самые распространённые виды таких датчиков
– акселерометры (измерители линейных ускорений),
гироскопы (измерители угловых ускорений) и инклинометры
(измерители углов отклонения от вертикали). Такие
датчики широко применяются в создании БПЛА,
робототехнике, и даже присутствуют в любом мобильном
телефоне.
bermanalexandr@gmail.com
Телефон администратора этой странички: +7 9827458948.