Датчики скорости (стр. 1 из 2)
| Реферат Датчики скорости |
| По курсу: Введение в специальность Студент: Федосов А. В. ИУ4-12 (фамилия, инициалы) (индекс группы) Руководитель: Шахнов В. А. (фамилия, инициалы) Москва 2003 |
| Введение | Стр. 4 |
| Общие свойства датчиков | Стр. 5 |
| Датчики скорости | Стр. 7 |
| Заключение | Стр. 10 |
| Список использованных источников | Стр. 11 |
| Приложение 1: внешний вид некоторых моделей датчиков скорости. | Стр. 12 |
Введение
За последние годы в технике измерения и регулирования параметров различных процессов всё более и более возрастает роль отрасли изготовления и применения датчиков. Эта отрасль, постоянно развиваясь, служит основой создания разнообразных вариантов систем автоматического регулирования.
Такое развитие обусловлено прежде всего гигантским прогрессом микроэлектроники. Широкий спектр применений микро-ЭВМ в бытовой технике, автомобилестроении и других областях промышленности всё в большей мере требует недорогих датчиков, выпускаемых крупными сериями. Как следствие этого появляются новые интересные и в то же время недорогие устройства на датчиках.
Общие свойства датчиков
На датчик могут одновременно воздействовать различные физические величины (давление, температура, влажность, вибрация, ядерная реакция, магнитные и электрические поля и т. д.), но воспринимать он должен только одну величину, называемую естественной величиной
.На рисунке 1 показано устройство воспринимающей системы. Датчик возвращает некую величину
, зависящую от 
, которая затем поступает на предварительную обработку. 
Рис. 1. Устройство воспринимающей системы с получением, обработкой и преобразованием сигнала: 
- первичный процесс, 
- вторичный процесс, 
- измерительный мост, Amp – усилитель.Функциональную зависимость выходной величины
датчика от естественной измеряемой величины в статических условиях, выраженную аналитически, таблично или графически, называют статической характеристикой датчика.Статическая чувствительность представляет собой отношение малых приращений выходной величины к соответствующим малым приращениям входной величины в статических условиях. По определению, статическая чувствительность равна
или, переходя к пределу, будем иметь 
.Это соотношение является постоянным, когда выходная величина (выходной сигнал) представляет собой линейную функцию входной величины (выходного сигнала). Если имеется нелинейная функция, то должны быть указаны точки, к которым относится данная чувствительность. В некоторых случаях чувствительность может быть представлена в виде наклона секущей между двумя характеристическими точками статической нелинейной характеристики.
Понятие статической чувствительности аналогично понятию коэффициента усиления; градиента; коэффициента чувствительности.
Чувствительность датчика – это, как правило, именованная величина с разнообразной размерностью, зависящей от природы входной и выходной величин.
Понятие чувствительности можно распространить на динамические условия работы. При этом под чувствительностью подразумевают отношение скорости изменения выходного сигнала к соответствующей скорости изменения входного сигнала:
.В случае периодических, в частности синусоидальных, сигналов чувствительность может быть определена как отношение амплитуд выхода и входа.
Под порогом чувствительности датчика понимают минимальное изменение измеряемой величины (входного сигнала), вызывающее изменение входного сигнала. Наиболее характерным показателем качества датчика является полный диапазон датчика, выражаемый отношением
,где
- естественный предел измерения; 
- порог чувствительности датчика.Для каждого типа датчиков существует практически достижимый предел величины
, определяемый принципом действия и характеристиками чувствительного элемента.Гистерезисом называют неоднозначность хода статической характеристики датчика при увеличении и уменьшении входной величины.
Для упругих элементов (мембраны, пружины и т. д.) в понятие гистерезис также включают понятие упругое последействие.
Гистерезис относится в общем случае к случайным погрешностям, так как его величина определяется не только значениями входной величины, но и временными характеристиками работы датчика. Гистерезис выражается в процентах
,где
- изменение выходной величины в рабочих пределах.Гистерезис возникает в датчиках из-за внутреннего трения в упругих элементах, трения в подвижных элементах, ползучести (например, в наклеиваемых тензодатчиках), магнитного гистерезиса и т. п.
Основной погрешностью датчика является максимальная разность между действительным значением выходного сигнала и его величиной, соответствующей истинному значению входного параметра. Эта разность определяется по статической характеристике датчика при нормальных условиях и обычно относится к разности предельных значений выходной величины:
.Нормальными условиями эксплуатации датчика являются: температура окружающей среды
; атмосферное давление 
Па/ 
мм рт. ст.; относительная влажность окружающего воздуха 
; отсутствие вибрации и полей, кроме гравитационного.Дополнительные погрешности датчика – это погрешности, вызываемые изменением внешних условий по сравнению с нормальными. Они выражаются в процентах, отнесённых к изменению неизмеряемого параметра (например, температурная погрешность
на 
и т. д.).Первичной погрешностью датчика называют отклонение его параметра от расчётного значения:
,где
- первичная погрешность параметра 
; 
- расчётное значение параметра 
; 
- индекс (номер) преобразователя; 
- индекс (номер) параметра.Первичная погрешность
датчика вызывает отклонение выходной величины 
от её расчётного значения при заданном значении входной величины 
. Это отклонение принято называть частной погрешностью датчика: