СОДЕРЖАНИЕ

1. Основные характеристики датчиков
2. Основные способы включения датчиков

Вопрос 1. Основные характеристики датчиков

Выбирая датчики, надо руководствоваться следующими характеристиками:

а) видом функциональной зависимости между изменениями входной  и выходной величин сигнала; так называемой ста­тической характеристикой датчика;    

б) чувствительностью;

в) порогом чувствительности — наименьшим изменением вход­ной величины, вызывающим изменение величины выходного сиг­нала;

г) основной погрешностью преобразования — максимальной разностью между получаемым значением выходного сигнала и его номинальным значением, определяемым по статической характе­ристике для данной входной величины при нормальных условиях (температура окружающей среды 20±5°С, атмосферное давление 760±20 мм рт. ст., относительная влажность 60±20%);

д) дополнительными погрешностями преобразования — погреш­ностями, вызываемыми изменением внешних условий по сравнению с их нормальными значениями. Они выражаются в процентах, от­несенных к изменению мешающего фактора на определенную ве­личину (например, при изменении температуры на 10° С дается температурная погрешность в 1,6%);

    е) динамическими характеристиками, определяющими поведе­ние датчика при быстрых изменениях входной величины. 

Вопрос 2. Основные способы включения датчиков

Мостовые измерительные схемы применяют постоянного и переменного тока. Существуют мостовые уравновешенные и неуравновешенные схемы. Уравновешенные мосты требуют ручной или автоматической балансировки, в то время как неуравновешенные мосты не требуют

Уравновешенный мост представляет собой схему (Рисунок 34, а), состоящую из ромба, образуемого четырьмя сопротивлениями R1 R2, R3, Rt. Резисторы в схеме называют ветвями или плечами моста. Помимо этого в мостовую схему включены источник тока со своим сопротивлением Rе и измерительный прибор с сопротивлением Rnp. В четырехугольнике также есть две диагонали, в одну из которых включен миллиамперметр, а в другую - источник тока. Для подстройки моста одно плечо (R3) является переменным сопротивлением.

        

Закон уравновешенного моста: произведение сопротивлений противолежащих плеч должны быть равны.

R₁/R₂=R₃/R_t.или R₁·R_t=R₂·R₃                                               [2.3]

Если необходимо вычислить неизвестное сопротивление датчика, то можно включить его в одно из плеч моста, вместо резистора R4· и воспользоваться формулой:

R_t=R₂·R₃/R₁                                                                           [2.4]

Ток в диагонали моста, содержащей  измерительный прибор, через напряжение питания:

I_np=U(R₁R_t-R₂R₃)/M                                                            [2.5]

Основной характеристикой любой схемы является ее чувствительность. Она определяется как отношение приращения тока в измерительной диагонали ∆I_np к вызвавшему его изменению сопротивления одного из плеч моста:

S_сх =∆I_np /∆R                                                                       [2.6]

∆I_np=U∆RR_t/M                                                                    [2.7]

где ∆Inp - результирующий ток в диагонали моста, содержащей измерительный прибор, A; U - напряжение питания, В; М - входное напряжение, В.

Неуравновешенный мост представляет собой схему (Рисунок 34, б), состоящую из ромба, образуемого четырьмя сопротивлениями R1 R2, R3, R5, Rt. Помимо этого в мостовую схему включены источник тока со своим сопротивлением RE и измерительный прибор с сопротивлением Rnp. Для подстройки моста одно плечо (R5) является переменным сопротивлением.