Бесплатная техническая библиотека

Датчики. Классификация датчиков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочник электрика

 Комментарии к статье

Датчик - это элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства, преобразующий контролируемую величину (температуру, давление, частоту, силу света, электрическое напряжение, ток и т. д.) в сигнал, удобный для измерения, передачи, хранения, обработки, регистрации, а иногда и для воздействия им на управляемые процессы; это устройство, преобразующее входное воздействие любой физической величины в сигнал, удобный для дальнейшего использования.

Классификация датчиков

Автоматизация различных технологических процессов, эффективное управление различными агрегатами, машинами, механизмами требуют многочисленных измерений разнообразных физических величин.

Датчики (в литературе часто называемые также измерительными преобразователями), или по-другому, сенсоры являются элементами многих систем автоматики - с их помощью получают информацию о параметрах контролируемой системы или устройства.

Используемые датчики весьма разнообразны и могут быть классифицированы по различным признакам.

В зависимости от вида входной (измеряемой) величины различают:

• датчики механических перемещений (линейных и угловых);
• пневматические;
• электрические;
• расходомеры;
• датчики скорости, ускорения, усилия, температуры, давления и др.

В настоящее время существует приблизительно следующее распределение доли измерений различных физических величин в промышленности:

• температура - 50 %;
• расход (массовый и объемный) - 20 %;
• давление -10 %;
• уровень - 5%;
• количество (масса, объем) - 5%;
• время - 5%;
• электрические и магнитные величины - менее 5 %.

По виду выходной величины, в которую преобразуется входная величина, различают неэлектрические и электрические:

• датчики постоянного тока (ЭДС или напряжения);
• датчики амплитуды переменного тока (ЭДС или напряжения);
• датчики частоты переменного тока (ЭДС или напряжения);
• датчики сопротивления (активного, индуктивного или емкостного) и др.

Большинство датчиков являются электрическими. Это обусловлено следующими достоинствами электрических измерений:

• электрические величины удобно передавать на расстояние, причем передача осуществляется с высокой скоростью;
• электрические величины универсальны в том смысле, что любые другие величины могут быть преобразованы в электрические и наоборот;
• они точно преобразуются в цифровой код и позволяют достигнуть высокой точности, чувствительности и быстродействия средств измерений.

По принципу действия датчики можно разделить на два класса:

• генераторные, которые осуществляют непосредственное преобразование входной величины в электрический сигнал;
• параметрические (датчики-модуляторы), которые входную величину преобразуют в изменение какого-либо электрического параметра (R, L или С) датчика.

По принципу действия датчики также можно разделить на такие категории:

• омические;
• реостатные;
• фотоэлектрические (оптико-электронные);
• индуктивные;
• емкостные и др.

Различают три класса датчиков по физической структуре сигнала:

• аналоговые датчики, т. е. датчики, вырабатывающие аналоговый сигнал, пропорционально изменению входной величины;
• цифровые датчики, генерирующие последовательность импульсов или двоичное слово;
• бинарные (двоичные) датчики, которые вырабатывают сигнал только двух уровней: "включено/выключено" (иначе говоря, 0 или 1).

Последние получили широкое распространение благодаря своей простоте.

Основные требования к датчикам

Рассмотрим требования, предъявляемые к датчикам:

• однозначная зависимость выходной величины от входной;
• стабильность характеристик во времени;
• высокая чувствительность;
• малые размеры и масса;
• отсутствие обратного воздействия на контролируемый процесс и на контролируемый параметр;
• работа при различных условиях эксплуатации;
• различные варианты монтажа.

Автор: Корякин-Черняк С.Л.

Смотрите другие статьи раздела Справочник электрика.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Высокоскоростная NFC-память ST25DV 28.04.2018 Новая серия микросхем беспроводной NFC/I2C-памяти ST25DV от STMicroelectronics соответствует стандартам ISO15693 и NFC Type 5. Главной особенностью ST25DV является режим скоростного обмена Fast data transfer, который реализуется через внутренний буфер 256 байт ОЗУ (Mailbox). Микросхема может использоваться как в варианте обычной динамической NFC-метки (NFC TAG, NDEF message support), так и в качестве интерфейса для беспроводного обновления прошивки конечного продукта через RFID-протокол. В последнем варианте именно режим скоростного обмена позволяет существенно сократить время загрузки firmware. В реальном эксперименте на загрузку образа для STM32F405 размером 110 кбайт ушло около 45 секунд. Доступно несколько вариантов микросхем ST25DV04K, ST25DV16K и ST25DV64K, с емкостью EEPROM-памяти 4/16/64 Кбит соответственно. По интерфейсу I?C микросхемы могут работать с любым микроконтроллером при наличии постоянного питания. По радиоинтерфейсу можно взаимодействовать с ST25DV даже без наличия питания - энергию для записи и считывания данных микросхема получает из электромагнитного поля ридера. При необходимости, радиоинтерфейс можно отключать через I?C. Внутренняя EEPROM-память может разбиваться на 4 гибкие области с их защитой 64-битным паролем. Микросхема может взаимодействовать как с NFC-совместимыми смартфонами, так и со специализированными RFID-ридерами 13,56 МГц. Отдельный GPO-пин микросхемы может информировать хост о различных событиях, например, обнаружение ВЧ-поля, активность радиоинтерфейса или доступность сообщения в Mailbox. При определенных условиях, ST25DV реализует технологию Energy Harvesting, позволяя запитать подключенную внешнюю схему от энергии RFID-ридера. Особенности NFC-памяти ST25DV: Динамическая NFC-метка ISO15693 and NFC Type 5; Дальность действия до 1 метра; Емкость 1,2 и 8 килобайт; Защита данных паролем 64 бит; Фирменный скоростной режим до 53 Кбит/с; 1 миллион циклов перезаписи EEPROM; Хранение данных до 40 лет; Температурный диапазон -40...125°C (SO8N и TSSOP8).

Другие интересные новости:

▪ Камере не понадобится объектив

▪ Беспроводной процессор Wavecom

▪ Влияние физкультуры на ДНК

▪ Детство для тестостерона

▪ Беспилотный самолет-амфибия для доставки почты на остров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Вы жертвою пали в борьбе роковой. Крылатое выражение

▪ статья Где показывают друг другу язык? Подробный ответ

▪ статья Помощник печатника офсетной машины. Должностная инструкция

▪ статья Выручит полиэтиленовый пакет. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Танцующее яйцо. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026