1.2. Параметры датчиков

Обобщенные характеристики датчиков принято раз­делять на статические, динамические и эксплуатацион­ные.

Основным показателем датчика, характеризующим его статическую точность, является чувствительность, под которой понимают отношение изменения выходной ве­личины к соответствующему изменению входной. Чувствительность датчиков, сопротивление и другие технические характеристики указываются в специальных упаковочных пакетах для датчиков.

Чувствительность датчика зависит от вида его стати­ческой характеристики, которой является аналитически или графически выраженная зависимость выходной ве­личины от входной. Для проведения измерений наиболее достоверные результаты могут быть получены при использовании датчиков с линейной и непрерывной характеристикой, что дает воз­можность делать шкалу прибора равномерной.

Большое значение имеет динамическая характеристи­ка датчика — зависимость выходного сигнала от вход­ного во времени, особенно при измерениях в нестацио­нарных условиях. Важнейшие эксплуатацион­ные требования включают не­обходимость несложной, на­дежной, недорогой и удобной конструкции, взаимозаменяемости, четкого контакта с объектом или средой и отсутствия обратного влияния датчика на объект. Нормальными условиями эксплуата­ции принято считать температуру внешней среды (20±5) °С, атмосферное давление (760+20) мм рт. ст., влажность (60±20) % при отсутствии вибрации, электри­ческих и магнитных полей.

1.3. Измерительные схемы подключения электрических датчиков

Существующие измерительные схемы можно разделить на неравновесные и равновесные, или компенсационные. Примером неравновесной схемы служит мостовая (рис. 2). Для равновесия моста необходимо соблю­дение условия

R1R4 = R2R3. Если поменять один из рези­сторов на терморезистор, то напряжение в диагонали изменится соответственно сопротивлению или измене­нию температуры.

При работе на переменном токе необ­ходимо активные сопротивления заменить полными ( z1z4 = z2z3). В измерительную диагональ ас (bd — диаго­наль питания) включают измерительный прибор, шкалу которого градуируют в единицах измеряемой величины. Выходной ток (напряжение) с диагонали можно подать на последующие элементы, например на вход усилителя «ТА-5» или

«ТОПАЗ-4».

Рис. 2. Мостовая неравновесная измерительная схема

Мостовые равновесные схемы используются с датчиками-модуляторами, а потенциометрические — с дат­чиками генераторного типа, например с термопарами. Наибольшее распространение получил спо­соб автоматического уравновешивания. Приборы соответ­ственно получили название автоматических мостов и автоматических компенсаторов (потенциометров). На рис. 3 показана упрощенная равновесная мостовая измерительная схема.

Рис. 3. Мостовая равновесная схема

Мост автоматически балансируется при помощи переменного резистора R2, включенного последовательно с измерительной нитью RК. Разбаланс моста воспринимает электронный фазочувствительный усилитель У (например, тензоусилитель «ТА-5»), который управляет реверсивным микродвигателем М, приводящим в движение ползунок резистора R2, балансирующего мост, с одновременной фиксацией параметра на показывающем устройстве П или формированием регулирующего сигнала у.