Проектирование приборов, систем и измерительно-вычислительных комплексов. Шивринский В.Н. - 30 стр.

UptoLike

Составители: 

30
Выбор чувствительного элемента
Первичная информация получается с помощью чувствительного элемента,
непосредственно воспринимающего измеряемую величину Х и преобразующе-
го ее в некоторый сигнал У
1
другой физической природы, более удобный для
дальнейших преобразований. Для измерения некоторых физических величин
существует по несколько чувствительных элементов, отличающихся принци-
пами действия. Поэтому выбор типа чувствительного элемента связан с выбо-
ром физического принципа, на котором основано действие чувствительного
элемента. (В название измерительного прибора часто вводят признак, харак-
теризующий физический принцип работы чувствительного элемента, напри-
мер, «термоэлектрический термометр»).
Каждому физическому принципу свойственна определенная зависимость
выходного сигнала У
1
от измеряемой величины Х, а также от некоторых побоч-
ных (дестабилизирующих) факторов:
У
1
= f(X, z
1
, z
2
, ..., z
n
).
К числу факторов z
1
, z
2
, ..., z
n
могут относиться температура и давление ок-
ружающей среды, параметры режимов питания чувствительного элемента, ли-
нейные и угловые ускорения, магнитные и электрические поля и др.
При этом требования ТЗ по точности и надежности должны быть реализо-
ваны с наименьшими затратами и в минимальных габаритах. С этой целью
сравнивают чувствительные элементы по следующим критериям:
1) принципиальная возможность работы чувствительного элемента в
заданном диапазоне измерения;
2) однозначность характеристики и ее стабильность;
3) наименьшее влияние на выходной сигнал побочных факторов;
4) достаточно большая выходная мощность;
5) высокая надежность (с этой точки зрения желательно, чтобы чувст-
вительный элемент не содержал подвижных деталей и скользящих
или разрывных электрических контактов);
6) простота конструкции и малые габариты.
Обычно механические и электромеханические чувствительные элементы
имеют подвижные части, связанные с опорами или направляющими. Выходной
сигнал таких элементов подвержен влиянию различных вредных сил и момен-
тов сил, обусловленных трением в опорах и направляющих, неуравновешенно-
стью подвижной системы, которая проявляется особенно сильно при линейных
ускорениях и вибрациях.
Отсюда следует, что если сравниваются два чувствительных элемента
(один электрический, другой механический), обеспечивающие преобразование
сигналов в нужном диапазоне и обладающие близкими точностными и габа-
ритно-весовыми характеристиками, то предпочтение следует отдать электриче-
скому элементу, поскольку в нем отсутствуют подвижные части. Если же срав-
ниваются два чувствительных элементаодин контактный, другойбескон-
тактный, то при прочих равных условиях предпочтение отдается бесконтактно-
му элементу.