астройок можуть використовуватися для прецизійних вимірювань.
2. Напівпровідникові
Малюнок 4 - Напівпровідниковий датчик
Як приклад зображений напівпровідниковий датчик температури LM75A, що випускається фірмою NXP Semiconductors. Діапазон вимірювань цього датчика від - 55 до +150.
Напівпровідникові датчики реєструють зміна характеристик pn переходу під впливом температури. В якості термодатчиків можуть бути використані будь діоди або біполярні транзистори. Пропорційна залежність напруги на транзисторах від абсолютної температури (в Кельвіна) дає можливість реалізувати досить точний датчик.
Переваги таких датчиків - простота і низька вартість, лінійність характеристик, маленька похибка. Крім того, ці датчики можна формувати прямо на кременевій підкладці. Все це робить напівпровідникові датчики дуже затребуваними.
3. Термоелектричні (термопари)
Термоелектричні перетворювачі - інакше, термопари. Вони діють за принципом термоелектричного ефекту.
Малюнок 5 - Термопара
Діапазон вимірюваних з їх допомогою температур, від - 200 до 2200 градусів, і безпосередньо залежить від використовуваних в них матеріалів. Наприклад, термопари з неблагородних металів - до 1100 ° С. Термопари з благородних металів (платинова група) - від 1100 до 1600 градусів. Якщо необхідно зробити виміри температур понад цього, використовуються жаростійкі сплави (основою служить вольфрам). Як правило використовується в комплекті з милливольтметром, а вільний кінець (конструктивно виведений на головку) віддалений від вимірюваного середовища за допомогою удлиняющего дроти. Одним з недоліків термопари є досить велика похибка. Найбільш поширеним способом застосування термопар є електронні?? ермометри.
4. Пірометри
Пірометри - безконтактні датчики, які реєструють випромінювання виходить від нагрітих тіл. Основною перевагою пірометрів (на відміну від попередніх температурних датчиків) є відсутність необхідності поміщати датчик безпосередньо в контрольоване середовище. У результаті такого занурення часто відбувається спотворення досліджуваного температурного поля, не кажучи вже про зниження стабільності характеристик самого датчика. [10]
1.4.2 Датчики тиску
Датчик тиску - пристрій, фізичні параметри якого змінюються в залежності від тиску вимірюваного середовища (рідини, гази, пар). У датчиках тиск вимірюваного середовища перетвориться в уніфікований пневматичний, електричний сигнали або цифровий код.
Малюнок 6 - Датчик тиску
Реєстрація сигналів датчиків тиску
Сигнали з датчиків тиску можуть бути як медленноменяющіміся, так і швидкозмінних. У першому випадку їх спектр лежить в області низьких частот.
Для того щоб з високою точністю оцифрувати такий сигнал необхідно придушити високочастотну частину спектру, повністю складається зі перешкод. Це особливо актуально в промислових умовах. Спеціально для введення медленноменяющіхся сигналів використовуються інтегруючі АЦП. Вони проводять вимірювання не миттєвого значення сигналу (яке змінюється під впливом перешкод), а інтегрують сигнальну функцію за заданий проміжок часу, який свідомо менше постійної часу процесів, що відбуваються в контрольованому середовищі, але свідомо більше періоду самої низькочастотної перешкоди. Інтегруючі АЦП випускають багато закордонні фірми (Texas Instruments, Analog Devices та ін).
Для вимірювання змінних тисків застосовують датчики з аналоговим вихідним сигналом, наприклад, 0-20,4-20 мА і 0-5, 0,4-2 В.
П'єзоелектричні датчики застосовуються для вимірювання швидкозмінних процесів в діапазоні частот від одиниць Гц до сотень кГц. [10]
.4.3 Резистивні датчики деформації (РДД)
До таких цьому типу датчиків ставитися прилад KG - 03, показаний на малюнку. Найбільш поширений, доступний і простий за принципом дії вид датчиків деформації. РДД можуть бути представлені в різних конфігураціях, проте в основу їх роботи завжди покладено п'єзорезистивного ефект.
Малюнок 7 -Датчики деформації на трубопроводі
Подібно резистивним датчикам тиску, цей РДД являє собою резистор (тензорезистор, пьезорезістор), величина опору якого змінюється залежно від форми і розмірів, тобто при його деформації. Згідно залежності (1), опір ділянки провідника залежить від його геометрії.
При невеликих змінах R (в межах 2%) має місце співвідношення (2), з якого видно, що опір фактич...
