Датчик
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Датчик

Датчик, первинний перетворювач, елемент вимірювального, сигнального, регулюючого або такого, що управляє пристрою системи, що перетворює контрольовану величину (тиск, температуру, частоту, швидкість, переміщення, напругу, електричний струм і тому подібне) в сигнал, зручний для виміру, передачі, перетворення, зберігання і реєстрації, а також для дії ним на керовані процеси.

загрузка...

  До складу Д. входять сприймаючий (чутливий) орган і один або декілька проміжних перетворювачів ( рис .). Часто Д. складається лише з одного сприймаючого органу (наприклад, термопара, термометр опору, тензодатчик і ін.). Вихідні сигнали розрізняються по роду енергії — електричні, механічні, пневматичні (рідше гідравлічні), і по характеру модуляції потоку енергії — амплітудні, імпульсні для часу, частотні, фазові, дискретні (кодові). Найбільш поширені Д., дія яких заснована на зміні електричного опору, ємкості, індуктивності або взаємної індуктивності електричного ланцюга ( реостатний датчик, ємкісний датчик, індуктивний датчик і ін.), а також на виникненні едс(електрорушійна сила) при дії контрольованих механічних, акустичних, теплових, електричних, магнітних, оптичних або радіаційних величин (тензодатчик, переміщення датчик, п'єзоелектричний датчик, тиск датчик, фотоелемент ) . Д. характеризуються: законом зміни вихідної величини ( в ) залежно від вхідної дії (вхідної величини х ) , межами змін вхідних (x min - x max ) і вихідних величин (y min - y max ); чутливістю S= D/dx, порогом чутливості (значенням мінімальної дії, на яку реагує Д.) і тимчасовими параметрами (постійними часу). Відповідно до класифікації, прийнятої в Державній системі приладів і засобів автоматизації ( ГСП ) , Д. відносяться до технічних засобів збору і первинної обробки контрольно-вимірювальної інформації. Д. є одними з основних елементів в пристроях дистанційних вимірів, телевимірювань і телесигналізації, регулювання і управління, а також у різних приладах і пристроях для вимірів у фізиці, біології і медицині для контролю життєдіяльності людини, тварин або рослин (див. Датчики біологічні ) . У зв'язку з автоматизацією виробництва найважливіше значення придбали Д. для виміру і реєстрації щільності і концентрації розчинів, складу і властивостей речовин, динамічної в'язкості і текучості різних середовищ, вологості, прозорості, інтенсивності забарвлення, товщину шаруючи, температури, пружності, концентрації зарядоносителей і ін. параметрів, що характеризують технологічні процеси. Для цього часто використовують Д., засновані на ультразвукових, радіохвильових, оптичних, радіаційних і ін. методах виміру. Для імітації реальних умов при випробуванні систем автоматичного регулювання і в обчислювальній техніці для вирішення завдань статистичними методами застосовуються випадкових чисел датчики .

  Специфічні вимоги пред'являються до вихідних сигналів і характеристик Д. при їх використанні в системах централізованого контролю (см . Централізованого контролю і управління машина ) . Почергове підключення безлічі Д. до одного вимірювального пристрою вимагає максимальної уніфікації вихідних параметрів Д. В деяких випадках терміном «Д.» користуються для позначення всієї передавальної частини телемеханічного або автоматичного пристрою.

  Літ.: Агейкин Д. І., Костіна Е. Н., Кузнецова Н. Н., Датчики контролю і регулювання, 2 видавництва, М., 1965; Турічин А. М., Електричні виміри неелектричних величин, 4 видавництва, М. — Л., 1966: Електричні вимірювальні перетворювачі, під ред. Р. Р. Харченко, М. — Л., 1967: Боргів Ст А., Кедін А. Ст, Електронні датчики для автоматичних систем контролю, М., 1968.

  М. М. Гельман.

Мал. Структурні схеми датчиків (зліва — блок-схема, справа — приклади виконання): а — простий вигляд датчика (термопара); б — каскадне з'єднання перетворювачів; у — диференціальний датчик; г — компенсаційний датчик; 1 — сприймаючий орган датчика (чутливий елемент); 1а — термопара; 1б і 1г — мембрани; 1в — соленоїдний індуктивний датчик; 2 — вихідний орган датчика; 2б — індуктивний датчик; 3 — вимірник розузгодження (віднімаючий елемент); 3г — індуктивний датчик; 4 — підсилювач; 5 — генератор компенсуючої величини; 5г — магнітоелектрична система; 6 — проміжний орган датчика; R — електричний опір; L — індуктивність; е — електрорушійна сила; I — електричний струм; p — тиск.