для реостатного датчика - Ом/мм

 

для термопары – мВ/ ^o K.

 

 

Погрешности датчиков

 

Основная погрешность:

 

в абсолютных значениях отклонения - (Y и – Y д)

в относительных единицах - (Y и – Y д)/ Y д %.

 

 

Относительная приведенная погрешность:

max (Y и – Y д) / max (Y) в диапазоне (X н, X к)

 

Дополнительная погрешность: - в процентах,

например, % / градус.

 

Динамическая характеристика

 

(dY / dt)/ dX.

 

 

2. Резистивные датчики

 

Реостатные датчики

 

 

Тензорезистивные датчики (тензометры)

 

коэффициент тензочувствительности:

 

Kт=1+2μ+δρ/δ L,

 

 

 

Схемы включения тензометров

 

 

Параметры датчика с учетом угловой частоты переменного тока (ω=2 π F):

 

Rp= Ro[1+ ω ² (Ls/ Ro) ²]

Xp=1/ω (Cs - Ls/ Ro ²)=1/ω Cэкв

 

 

Последовательная схема и схема с делителем

 

Для последовательного включения выходное напряжение равно (используем замену Ro±∆ R= Ry):

Uo=Ui Rн /(Rн +Ry)

 

 

 

Для схемы с делителем:

 

Uo= Ui Rн Rу/[ Ro(Rн+ Rу)+ Rн Rу]       

 

 

В обоих случаях зависимость Uo= f(Ui) нелинейна,

Однако она выпрямляется при увеличении Rн.

 

 

 

Мостовая схема

исходное состояние моста:

R 1= R 2= R 3= R 4= R 0

 

Для всех мостовых схем:

  I н= Ui (R 1 R 4- R 2 R 3)/[ R н(R 1+ R 2)(R 3+ R 4)+ R 1 R 2(R 3+ R 4)+ R 3 R 4(R 1+ R 2)]

 

 

Графики изменения Uo= f(Ro), построены с учетом того, что:   Uo= Iн Rн

 

 

3. Термодатчики

Термопары

Конструкция

      

 

 

Инерционность термопар

Таблица 3

        

группа	погружные	поверхостные
малоинерционные	5 с	10 с
среднеинерционные	60 с	120 с
сильноинерционные	180 с	300 с

 

Схемы включения термопар

 

Потенциометрическая схема

 

 

Терморезисторы

 

Металлические термосопротивления

П латиновые (ТСП)

М едные (ТСМ)

д иапазон измеряемых температур - 200 …+ 1100 ^оС.

т очность измерения:  0.001 ^оС.

 

 

Полупроводниковые термосопротивления (термисторы)

т ермисторы имеют противоположный по знаку ТКС.

 

М едно-марганцевые (ММТ)

К обальто-марганцевые (КМТ)

д иапазон - 60…+ 180 ^о С.

т очность до 0.0005^оС.

Угольные термосопротивления

Изготавливаются из графита и углей.

 

Чистый графит имеет отрицательный ТКС

С опротивление обратно пропорционально температуре

Диапазон температур до +2300 ^о К.

 

4. Электромагнитные датчики

             

Параметрические датчики

Индуктивные и трансформаторные

 

 

 

           

Индуктивность:

 

L = w ₁ ² /(R м+ R в)                 

 

   Взаимоиндуктивность:

 

М= w ₁ · w ₂ / (R м+ R в)      

      

Где:

w ₁ и w ₂ – число витков первичной и вторичной обмоток,

R м = l /μ а · S – сопротивление магнитопровода,

R в = δ/μ о · S – сопротивление воздушного зазора шириной δ между якорем и магнитопроводом,

L – средняя длина магнитного пути,

μ а = μ·μ о – магнитная проницаемость материала магнито -провода,

μ – относительная магнитная проницаемость материала (для сталей равна 200…5000),

μ о – магнитная постоянная = 1.257 мкВ·сек/ A м,

S – поперечное сечение магнитопровода.

           

           

 

Магнитоупругие

 

 

  Относительная тензочувствительность датчиков:

 

Кт = (∆μ/μ)/(∆ l / l)

Чувствительность магнитоупругого датчика составляет

Несколько мВ/Н.

 

 

Генераторные датчики

 

 

 

На выходе датчика - напряжение, пропорциональное скорости изменения потока:

      U w = W ₁ (d Ф/ dt)               

 

 

Схемы включения параметрических датчиков

Последовательная схема

 

 

р еактивное сопротивление Х=2·π· F · L

 

в ыходное напряжение:

 

U o = I·R n = Ui·R n /   [(R a +R n)² + Х ² ]

 

Если:

                     (R a +R n) << 2· π ·F·w₁²· μ о ·S/ δ,

 

то получим линейную зависимость:

 

U o = K ·δ,

где коэффициент преобразования:

 

K = Ui·R n /2· π ·F·w₁²· μ о ·S.

 

 

Дифференциальная схема

      

 

 

           

 

 

 

 

где:         ∆ L = L ₁ - L ₂, L = L ₁ + L ₂

 

       следовательно, U o = f (∆ L)