2.1.2. Динамічні характеристики датчиків

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).

2.2. Сфери застосування датчиків

Можливі області застосування датчиків дуже різноманітні:

• промислова техніка вимірювання і регулювання,

• робототехніка,

• автомобілебудування,

• побутова техніка,

• медична техніка.

Застосування того чи іншого датчика в цих сферах визначається перш за все відношенням ціна / ефективність. В промисловому застосуванні визначаючим фактором являється похибка, яка при регулюванні процесів повинна складати 1…2%, а для задач контролю – 2…3%. Завдяки упровадженню нових технологій виготовлення (високовакуумне напилення, розпилення, хімічне осадження з газової фази, фотолітографія, тощо) і нових матеріалів безперервно розширюють сфери застосування датчиків.

Значним попитом користуються датчики нових типів, до яких відносять, наприклад:

• датчики положення і переміщення,

• датчики зображення на ПЗЗ (обробка зображень),

• оптичні датчики, волоконно-оптичні датчики,

• біодатчики (біотехнологія),

• багатокоординатні датчики (аналіз шумів, розпізнавання образів).

2.3. Класифікація вп

І. Активні і пасивні перетворювачі

1. Пасивний отримує енергію від об’єкту дослідження (вимірюваної величини) / фотодіод.

2. Активний – отримує зовнішнє живлення (фоторезистор)

ІІ. По розмірності

1) одиничні (точкові)

2) одномірні (розміщені вздовж однієї лінії, датчик фотоприймачів сканера)

3) двомірні (ПЗЗ – матриця цифрового фотоапарату)

4) об’ємні (набір шарів датчиків, детектори космічних променів)

ІІІ. По зоні дії (локалізації)

1) контактні та ємнісні

2) дистанційні (випромінювач / не обов’язково/ + приймач).

ВП можна класифікувати:

1) по фізичному принципу дії датчика.

2) за фізичною природою вимірюваної величини.