Динамічні характеристики датчиків

Статичні характеристики датчиків

Характеристики (параметри) датчиків

Статичні характеристики датчиків показують, наскільки коректно вихід датчика Y відображає вимірювану величину X через деякий час після її зміни, коли вихідний сигнал встановлюється у нове значення. Важливими статистичними параметрами являються: чутливість, роздільна здатність, лінійність, дрейф, робочий діапазон, повторюваність і відтворюваність результату.

1. Чутливість (sensitivity) датчика визначається як відношення величини вихідного сигналу до одиничної вхідної величини

S_n(X) = dY / dX,

де X – вхідний сигнал, Y – вихідний.

2. Роздільна здатність (resolution) – це найменша зміна вимірюваної величини, котра може бути зафіксована і точно показана датчиком.

3. Точність(accuracy) визначає різницю між вимірюваною і дійсною величиною; вона може бути стосуватися датчика в цілому або до конкретного його показника.

4. Лінійність (linearity) не описується аналітично, а визначається виходячи з градаційної кривої датчика. Статична градаційна крива показує залежність вихідного сигналу від вхідного при стаціонарних умовах. Наближення цієї кривої до прямої лінії і визначає степінь лінійності.

5. Статичне підсилення (static gain) чи підсилення по постійному струму (d.c. gain) – це коефіцієнт підсилення датчика на дуже низьких частотах.

6. Дрейф (drift) визначається як відхилення показників датчика, коли вимірювана величина залишається постійною на протязі довготривалого моменту часу. Величина дрейфу може визначатися при нульовому, максимальному чи деякому проміжному значенні вхідного сигналу.

7. Передавальна характеристика ВП Y=f(X), де X – сигнал довільної фізичної природи.

8. Смуга пропускання (bandwidth) при передачі інформації і керуванні зі зворотнім зв’язком означає діапазон частот, в межах якого амплітудно-частотна характеристика залишається не меншою заданого значення (як правило 0,707 від максимального). Сигнал, що передаються від датчика по електричному провіднику, може піддаватися дії шумів під впливом середовища через небажані зв’язки резистивного, індуктивного чи ємнісного характеру. Цей шум може спотворити вихідний сигнал.

Динамічні властивості датчика характеризуються цілим рядом параметрів, які, однак, доволі рідко наводяться в технічних описах виробників. Динамічну характеристику датчика можна експериментально отримати з реакції на стрибок вимірюваної вхідної величини. Параметри, що описують реакцію датчика, дають уяву про його швидкодію (наприклад час нарощення, запізнювання, час досягнення першого максимуму), інерційних властивостей (відносне перерегулювання, час встановлення) і точності (зміщення).

Потрібно мінімізувати наступні параметри.

1. Час проходження зони нечутливості (dead time) – час між початком вимірювання фізичної величини і моментом реакції датчика, тобто моментом початку зміни вихідного сигналу.

2. Запізнювання (delay time) – час, через який показання датчика перший раз досягають 50 % значення, що встановилося. В літературі зустрічаються і інші визначення запізнення.

3. Час нарощення (rise time) – час, через який вихідний сигнал збільшується від 10 до 90 % значення, що встановилося. Інше визначення часу нарощення – величина, зворотна нахилу кривої реакції датчика на стрибок вимірювання величини в момент досягнення 50 % від значення, що встановилося, помножене на значення, що встановилося.

4. Час досягнення першого максимуму (peak time) – час досягнення першого максимуму вихідного сигналу (перерегулювання).

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Статичні характеристики датчиків	\|	Фізичний принцип дії датчиків

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.