мірюваної) величини розрізняють: датчики механічних переміщень (лінійних і кутових), пневматичні, електричні, витратоміри, датчики швидкості, прискорення, зусилля, температури, тиску та ін.
В даний час існує приблизно наступний розподіл частки вимірювань різних фізичних величин в промисловості: температура - 50%, витрата (масовий і об'ємний) - 15%, тиск - 10%, рівень - 5%, кількість ( маса, об'єм) - 5%, час - 4%, електричні і магнітні величини - менше 4%.
По виду вихідної величини, в яку перетворюється вхідна величина, розрізняють неелектричні та електричні: датчики постійного струму (ЕРС або напруги), датчики амплітуди змінного струму (ЕРС або напруги), датчики частоти змінного струму (ЕРС або напруги), датчики опору (активного, індуктивного або ємнісного) та ін.
Більшість датчиків є електричними. Це обумовлено наступними достоїнствами електричних вимірювань:
електричні величини зручно передавати на відстань, причому передача здійснюється з високою швидкістю;
електричні величини універсальні в тому сенсі, що будь-які інші величини можуть бути перетворені в електричні і навпаки;
вони точно перетворюються на цифровий код і дозволяють досягти високої точності, чутливості і швидкодії засобів вимірювань.
За принципом дії датчики можна розділити на два класи: генераторні і параметричні (датчики-модулятори). Генераторні датчики здійснюють безпосереднє перетворення вхідної величини в електричний сигнал.
Параметричні датчики вхідну величину перетворять в зміна якого-небудь електричного параметра (R, L або C) датчика.
За принципом дії датчики також можна розділити на омические, реостатні, фотоелектричні (оптико-електронні), індуктивні, ємнісні і д.р.
Розрізняють три класи датчиків:
аналогові датчики, т. е. датчики, що виробляють аналоговий сигнал, пропорційно зміні вхідної величини;
цифрові датчики, генеруючі послідовність імпульсів або двійкове слово;
бінарні (двійкові) датчики, які виробляють сигнал тільки двох рівнів: включено/вимкнено (інакше кажучи, 0 або 1); набули широкого поширення завдяки своїй простоті.
Вимоги, що пред'являються до датчиків:
однозначна залежність вихідної величини від вхідних;
стабільність характеристик у часі;
висока чутливість;
малі розміри і маса;
відсутність зворотного впливу на контрольований процес і на контрольований параметр;
робота при різних умовах експлуатації;
різні варіанти монтажу.
. 2 Види параметричних датчиків
Параметричні датчики (датчики-модулятори) вхідну величину X перетворять в зміна якого-небудь електричного параметра (R, L або C) датчика. Передати на відстань зміна перерахованих параметрів датчика без енергонесущіх сигналу (напруги або струму) неможливо. Виявити зміну відповідного параметра датчика тільки й можна по реакції датчика на струм або напруга, оскільки перераховані параметри і характеризують цю реакцію. Тому параметричні датчики вимагають застосування спеціальних вимірювальних ланцюгів з харчуванням постійним або змінним струмом.
Омічні (резистивні) датчики - принцип дії заснований на зміні їх активного опору при зміні довжини l, площі перетину S або питомого опору p:
=pl/S
Крім того, використовується залежність величини активного опору від контактного тиску і освітленості фотоелементів. Відповідно до цього омические датчики ділять на: контактні, потенціометричні (реостатні), тензорезисторні, терморезисторні, фоторезісторние.
Контактні датчики - це найпростіший вид резисторних датчиків, які перетворять переміщення первинного елемента в стрибкоподібне зміна опору електричного кола. За допомогою контактних датчиків вимірюють і контролюють зусилля, переміщення, температуру, розміри об'єктів, контролюють їх форму і т. Д. До контактних датчиків належать шляхові й кінцеві вимикачі, контактні термометри і так звані електродні датчики, використовувані в основному для вимірювання граничних рівнів електропровідних рідин.
Контактні датчики можуть працювати як на постійному, так і на змінному струмі. Залежно від меж вимірювання контактні датчики можуть бути одне граничними і многопредельнимі. Останні використовують для вимірювання величин, що змінюються в значних межах, при цьому частини резистора R, включеного в електричний ланцюг, послідовно закорочуються.
Недолік контактних датчиків...
