По назначению

Общая классификация измерительного преобразователя

Первичные измерительные преобразователи очень разнообразны по принципу действия, устройству, виду энергии входного сигнала, метрологическим и эксплуатационным характеристикам.

Для удобства изучения измерительные преобразователи классифицируют:

2. По характеру применения:

• постоянно-действующие;

• контрольные и сигнализирующие;

• для исследований в специальных условиях;

• лабораторные и образцовые (для калибровки).

3. По степени точности:

• по классам точности;

• в соответствии с требованиями для решения конкретных задач.

4. По связи чувствительного элемента ИП с объектом измерения:

• контактные;

• бесконтактные.

5. По виду выходной естественной величины измерительные преобразователи делятся на три большие группы (рис. 5.2):

• генераторные (активные), в которых под воздействием измеряемой величины генерируется электрический сигнал, т. е. преобразуют неэлектрическую энергию непосредственно в электрическую (пьезоэлектрические, термоэлектрические, индукционные датчики и др.), т.е. выходная величина или , где – ЭДС, – ток, – контролируемый параметр;

Датчики (преобразователи)

Управляемые

Энергетические

Активные (генераторные)

Пассивные (параметрические)

реостатные

угольно- порошковые

тензодатчики

фоторезисторы

терморезисторы

Рис. 5.2. Классификация измерительных преобразователей

• параметрические (пассивные), в которых под влиянием измеряемой величины изменяется какой-либо его параметр, т.е. , а выходная величина , где R, L, C – сопротивление, индуктивность, емкость. Для действия данного типа датчика требуется вспомогательная энергия, поскольку сам преобразователь не использует внешнюю энергию, а под действием неэлектрической энергии только изменяет величину вспомогательной энергии (например, термистор). Существуют пассивные преобразователи, которые фиксируют изменение постоянной внешней энергии, вводимой в объект, в зависимости от этого показателя. При использовании пассивных преобразователей всегда необходима постоянная внешняя энергия. Эти преобразователи называют “опросными пассивными”;

• энергетические датчики создают в исследуемом объекте немодулированный энергетический поток (световой, электромагнитный, ультразвуковой и т. д.) с постоянными во времени характеристиками. Измеряемый параметр влияет на характеристики энергетического потока и изменяет его показания пропорционально своим изменениям. Энергетические датчики нуждаются в источнике для создания энергетического потока (ультразвуковые и фотоэлектрические датчики).

6. По принципу их действия, т, е. по физической природе явления, которое используется для преобразования неэлектрической величины в электрическую:

· резистивные (контактные, реостатные, тензометрические);

· электростатические (емкостные, пьезоэлектрические);

· электромагнитные (индуктивные, индукционные, магнитоупругие);

· теплоэлектрические (термоэлектрические, терморезистивные);

· электрохимические (резистивные электролитические, кулонометрические, химотронные);

· оптико-электрические;

· гальванокинетические;

· атомные (ионизационного излучения, квантовые).

7. Датчики можно классифицировать на бинарные, цифровые и аналоговые, причем первые и вторые можно условно объединить. В класс бинарных и цифровых датчиков входят:

– датчики положения (концевые выключатели):

· реле, которые можно подразделить на нормально разомкнутые, нормально замкнутые переключатели;

· ртутные выключатели;

· герконы (герметические контакты);

– пороговые датчики;

– индикаторы мощности;

– датчики положения вала (кодеры поворота).

В класс аналоговых датчиков входят:

– датчики движения (перемещения, скорости, ускорения):

· потенциометры (переменные резисторы);

· на основе принципа электромагнитной индукции (дифференциальные трансформаторы, сельсины, индуктосины);

· емкостные;

· пьезоэлектрические;

· оптико-электрические;

· ультразвуковые;

· тахометр (генератор постоянного тока);

– датчики силы, момента, давления:

· тензодатчики;

· дифференциальные трансформаторы;

– датчики приближения:

· индуктивные;

· емкостные;

· магнитные (используют «эффект Холла»);

– датчики температуры:

· термоэлементы;

· резистивные детекторы температуры;

· термисторы (полупроводниковые резисторы);

– датчики измерения расхода, основанные:

· на разности давления;

· на измерении скорости вращения;

· на распределении ультразвука в жидкости;

– датчики химических и биохимических измерений (концентрация, проводимость, содержание солей, кислотность PH, уровень растворения кислорода, химический состав).

8. По методу измерения, который заложен в конструкцию датчика:

• ИП с прямым преобразованием измеряемого параметра в электрический сигнал;

• ИП с косвенным преобразованием измеряемого параметра в электрический сигнал через колебания другого вида.

Дата добавления: 2014-12-16