Фактори навколишнього середовища

Умови зберігання - сукупність граничних значень факторів навколишнього середовища, що впливають на датчик протягом певного проміжку часу, при яких не відбувається істотної зміни його робочих характеристик і забезпечується підтримка його працездатності. Звичайно умови зберігання встановлюють; максимальну й мінімальну температури зберігання, а також максимальну відносну вологість при цих температурах. До значення відносної вологості необхідно додати таку характеристику, як «відсутність конденсату».

Короткострокова й довгострокова стабільність (дрейф) - характеристики точності датчиків. Короткострокова стабільність описує зміни робочих характеристик датчика в плині хвилин, годин і навіть днів. Вихідний сигнал датчика може збільшуватися або зменшуватися, що може бути виражене через величину шуму наднизької частоти. Довгострокова стабільність залежить від процесів старіння, які змінюють електричні, механічні, хімічні й термічні властивості матеріалів датчика. Довгостроковий дрейф параметрів може вимірятися досить тривалими інтервалами часу: місяцями й роками. Довгострокова стабільність є дуже важливою характеристикою для датчиків, використовуваних для прецизійних вимірів. Швидкість старіння визначається умовами зберігання й експлуатації, а також тем, наскільки добре елементи датчиків ізольовані від навколишнього середовища, і які матеріали використовувалися для їхнього виготовлення. Інтенсивне старіння типове для датчиків, до складу яких входять органічні компоненти, і не настільки суттєво для датчиків з неорганічних елементів.

У перелік умов навколишнього середовища, що впливають на датчики, практично ніколи не входять фізичні параметри, вимірювані датчиками. Наприклад, для датчика, що визначає тиск повітря, ураховуються наступні фактори навколишнього середовища: температура повітря й рядом розташованих об'єктів, вологість, вібрації радіація, що іонізує, електромагнітні поля, гравітаційні сили й т.п. Усі ці параметри не тільки можуть, але й впливають на робочі характеристики датчика. При цьому необхідно враховувати, як динамічні, так і статичні складові цих факторів. Багато з параметрів навколишнього середовища мають мультиплікативну природу, тобто вони впливають на передатну функцію датчика, наприклад, міняють його коефіцієнт підсилення. Одним з підтверджень цього ефекту є поведінка резистивного датчика напруг, чутливість якого збільшується з ростом температури.

Дуже важливою вимогою для сучасних датчиків є забезпечення їх стабільної роботи в різноманітних умовах навколишнього середовища. Тому розроблювачі, а також експериментатори завжди повинні враховувати всі можливі зовнішні впливи, здатні вплинути на робочі характеристики датчиків. Наприклад, на виході п'єзоелектричного акселерометра можуть з'являтися паразитні сигнали через: різкої зміни навколишньої температури, електростатичного розряду, утвору електричних зарядів (ефект трибоелектрики), вібрації сполучних проводів, електромагнітної інтерференції (ЕМІ) і т.п.

Температура навколишнього середовища впливає на робочі характеристики датчиків, тому завжди повинна братися до уваги. Робочий діапазон температур — це інтервал навколишніх температур, що задаються верхнім і нижнім граничними значеннями, усередині якого датчик працює із заданою точністю.

Погрішність саморозігріву з'являється в датчиках, що нагріваються від сигналу порушення настільки, що це починає впливати на його точність. Наприклад, через термісторний датчик температури необхідно пропускати електричний струм, що приводить до розсіювання тепла усередині його конструкції. При цьому ступінь саморозігріву датчика залежить від його конструкційних особливостей і від умов навколишнього середовища: сухе повітря, рідина і т.д.

Саморозігрів датчика приводить до появи помилок при вимірі температури, оскільки термістор починає працювати як джерело додаткової теплової енергії. Найдужчий розігрів датчиків спостерігається в середовищі стоячого повітря. Для термісторів виробники часто вказують погрішність саморозігріву при роботі в повітрі, стоячій рідині й інших середовищах. З метою зменшення погрішності саморозігріву переважніше використовувати високоомні датчики й датчики з низькою робочою напругою.

Дата добавления: 2014-01-07