Классификация первичных преобразователей неэлектрических величин (датчиков). Основные метрологические и технические характеристики датчиков

Основным классификационным признаком служит принцип действия преобразователя. Соответственно всю совокупность первичных измерительных преобразователей делят на две большие группы:

параметрические преобразователи

генераторные преобразователи

Первичные преобразователи классифицируют также по назначению, т.е. по виду измеряемой неэлектрической величины (давления, перемещения, скорости, ускорения, температуры и т. п.). Кроме того, первичные измерительные преобразователи различают по классу точности и по динамическим свойствам (инерционные и малоинерционные, т.е. применимые для измерения медленно или быстроменяющихся величин). Первичные измерительные преобразователи многообразны. Их работа базируется на использовании различных физических принципов.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРВИЧНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Свойства преобразователей неэлектрических величин в электрические описывают следующие характеристики:

1.) Номинальная статическая характеристика преобразования S = fн (Р)

Эта нормируемая метрологическая характеристика является градуировочной характеристикой преобразователя.

2.) Коэффициент преобразования

Отношение приращения значения электрической величины к вызвавшему его приращению значения неэлектрической величиныKпр = ΔS / ΔP.

3.) Предельная чувствительность (порог чувствительности)

Наименьшее значение измеряемой неэлектрической величины, при котором достигается требуемое значение электрической величины. Например, если электрическая величина — напряжение, то при минимальном значении входной величины преобразователя должно обеспечиваться отношение сигнал/шум на выходе не ниже заданного.

4.) Систематическая составляющая погрешности преобразования

5.) Случайная составляющая погрешности преобразования

6.) Общая погрешность измерительного преобразователя

Перечисленные составляющие погрешностей преобразования различают по входу и по выходу преобразователя.

7.) Динамическая характеристика.

При измерении быстроменяющихся величин инерционность преобразователя приводит к запаздыванию его реакции на изменение входной величины — возникает динамическая погрешность.

Последняя будет мала в том случае, когда продолжительность переходных процессов в преобразователе будет существенно меньше интервала изменения неэлектрической величины (в терминах случайных процессов — меньше интервала корреляции неэлектрического случайного процесса). Динамические свойства измерительного преобразователя определяются его переходной характеристикой.

У инерционного преобразователя она представляет собой экспоненту с постоянной времениτд (при τд=0 — безынерционный преобразователь.

8.) Выходное сопротивление преобразователя

Определяет требования к входному сопротивлению согласующего преобразователя.

9.) Неинформативные параметры выходного сигнала преобразователя

10.) Наибольшие допускаемые изменения метрологических характеристик

Вызванные изменениями внешних влияющих величин и неинформативных параметров входной величины.

11.) Габариты, масса, стоимость