Interested Article - Датчик

Датчик кислорода
Различные типы световых датчиков
Тепловизор
Лидарный датчик на iPad Pro

Да́тчик — конструктивно обособленное устройство , содержащее один или несколько первичных измерительных преобразователей . Датчик предназначен для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем . Устройства содержащие первичные измерительные преобразователи и вырабатывающие сигнал в форме, доступной для непосредственного воспрития человеком, относятся к измерительным приборам или контрольным приборам (сигнализаторам) .

Датчик может дополнительно содержать промежуточные измерительные преобразователи, а также меру. Датчик может быть вынесен на значительное расстояние от устройства, принимающего его сигналы. При нормированном соотношении значения величины на выходе датчика с соответствующим значением входной величины датчик является средством измерений . В случае, если первичный измерительный преобразователь не обособлен конструктивно, его называют не датчиком, а чувствительным элементом (сенсором ). Преобразователи для конкретных отраслей часто имеют собственные названия (ячейка, зонд и т.д.), в том числе и датчик . Датчик расположен непосредственно на объекте контроля, часто в тяжелых условиях эксплуатации, которые определяют конструкцию датчика.

В настоящее время термины «датчик» и «сенсор» используются как равнозначные для обозначения измерительного преобразователя, выполняющего функции восприятия входной величины и формирования измерительного сигнала, хотя термин «сенсор» акцентирует внимание на восприятии входной величины, а термин «датчик» — на формировании и выдаче измерительного сигнала ( данных ).

Общие сведения

Многофункциональные датчики могут воспринимать и преобразовывать нескольких входных величин, и, помимо основной функции (восприятие величины и формирование измерительного сигнала) выполнять ряд дополнительных функций, таких как функции фильтрации, обработки сигналов и т. п.

Датчики широко используются в научных исследованиях , испытаниях , контроле качества , телеметрии , системах автоматизированного управления и в других областях деятельности и системах, где требуется получение измерительной информации.

Датчики являются элементом технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами. Датчики преобразуют контролируемую величину ( давление , температура , расход , концентрация , частота , скорость , перемещение , напряжение , электрический ток и т. п.) в сигнал (электрический, оптический, пневматический), удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации информации о состоянии объекта измерений.

Исторически и логически датчики связаны с техникой измерений и измерительными приборами, например термометры , расходомеры , барометры , прибор « авиагоризонт » и т. д. Обобщающий термин датчик укрепился в связи с развитием автоматических систем управления, как элемент обобщенной логической концепции датчик — устройство управления — исполнительное устройство — объект управления. В качестве отдельной категории использования датчиков в автоматических системах регистрации параметров можно выделить их применение в системах научных исследований и экспериментов.

Применение датчиков

Датчики используются во многих отраслях экономики — добыче и переработке полезных ископаемых, промышленном производстве, транспорте, коммуникациях, логистике, строительстве, сельском хозяйстве, здравоохранении, науке и других отраслях — являясь в настоящее время неотъемлемой частью технических устройств .

В последнее время в связи с удешевлением электронных систем всё чаще применяются датчики со сложной обработкой сигналов, возможностями настройки и регулирования параметров и стандартным интерфейсом системы управления. Имеется определённая тенденция расширительной трактовки и перенесения этого термина на измерительные приборы, появившиеся значительно ранее массового использования датчиков, а также по аналогии — на объекты иной природы, например, биологические.

Датчики по своему назначению и технической реализации являются средствами измерения (как и измерительный прибор ). Однако показания измерительных приборов воспринимаются человеком, как правило, напрямую (посредством дисплеев , табло , панелей , световых и звуковых сигналов и пр.), в то время как показания датчиков требуют преобразования в форму, в которой измерительная информация может быть воспринята человеком. Датчики могут входить в состав измерительных приборов, обеспечивая измерение физической величины, результаты которого затем преобразуются для восприятия оператором измерительного прибора.

В автоматизированных системах управления датчики могут выступать в роли инициирующих устройств, приводя в действие оборудование , арматуру и программное обеспечение . Показания датчиков в таких системах, как правило, записываются на запоминающее устройство для контроля, обработки, анализа и вывода на дисплей или печатающее устройство. Огромное значение датчики имеют в робототехнике , где они выступают в роли рецепторов, посредством которых роботы и другие автоматические устройства получают информацию из окружающего мира и своих внутренних органов.

В быту датчики используются в термостатах , выключателях , термометрах , барометрах , смартфонах , посудомоечных машинах , кухонных плитах , тостерах , утюгах и другой бытовой технике .

Классификация датчиков

Датчик инерциальной информации с чувствительным элементом — гироскопом

Различные источники дают различные классификации датчиков, в частности :

По методу измерения (виду входных величин)
  • Активные (генераторные)
  • Пассивные (параметрические)
По динамическому характеру сигналов преобразования
По виду измерительных сигналов
По среде передачи сигналов
По количеству входных величин
  • Одномерные
  • Многомерные
По количеству измерительных функций
  • Однофункциональные
  • Многофункциональные
По количеству преобразований энергии и вещества
  • Одноступенчатые
  • Многоступенчатые
По наличию компенсационной обратной связи
  • Компенсационные
  • Некомпенсационные
По взаимодействию с источниками информации
  • Контактные
  • Бесконтактные (дистанционного действия)
По принципу действия
По технологии изготовления
  • Элементные
  • Интегральные
По измеряемому параметру

См. также

Примечания

  1. . Дата обращения: 3 апреля 2020. 3 апреля 2020 года.
  2. ГОСТ Р 8.673-2009 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Датчики интеллектуальные и системы измерительные интеллектуальные. Основные термины и определения
  3. // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров . — М. : Советская энциклопедия , 1988. — Т. 1: Ааронова — Бома эффект — Длинные линии. — 707 с. — 100 000 экз.
  4. ГОСТ Р 51086-97. Датчики и преобразователи физических величин электронные
  5. РМГ 29-2013 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения п.6.13
  6. Сенсор // Корнеева Т.В. Толковый словарь по метрологии, измерительной технике и управлению качеством. Основные термины: около 7000 терминов —М.:Рус.яз., 1990.
  7. Бриндли К. Измерительные преобразователи: Справочное пособие —М.:Энергоатомиздат, 1991. с. 9
  8. Датчик // Энциклопедия современной техники. Автоматизация производства и промышленная электроника. Том 1 (А – И) —М.: Советская энциклопедия, 1962.
  9. от 20 февраля 2020 на Wayback Machine / С. В. Левин, В. Н. Хмелёв; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. — Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. 187 с.

Ссылки

  • Датчики: Справочное пособие / В. М. Шарапов, Е. С. Полищук, Н. Д. Кошевой, Г. Г. Ишанин, И. Г. Минаев, А. С. Совлуков. — Москва: , 2012. — 624 с.
  • Г. Виглеб. Датчики. Устройство и применение. Москва. Издательство «Мир», 1989
  • (недоступная ссылка)
  • M. Kretschmar and S. Welsby (2005), Capacitive and Inductive Displacement Sensors, in Sensor Technology Handbook, J. Wilson editor, Newnes: Burlington, MA.
  • C. A. Grimes, E. C. Dickey, and M. V. Pishko (2006), Encyclopedia of Sensors (10-Volume Set), American Scientific Publishers. ISBN 1-58883-056-X
  • — Open access journal of
  • M. Pohanka, O. Pavlis, and P. Skladal. . Sensors 2007, 7 , 341—353
  • Clifford K. Ho, Alex Robinson, David R. Miller and Mary J. Davis. . Sensors 2005, 5 , 4-37
  • Современные датчики. Справочник. ДЖ. ФРАЙДЕН Перевод с английского Ю. А. Заболотной под редакцией Е. Л. Свинцова Москва Техносфера-2005
  • Датчики. Перспективные направления развития. Алейников А. Ф., Гридчин В. А., Цапенко М. П. Изд-во НГТУ — 2001.
  • Датчики в современных измерениях. Котюк А. Ф. Москва. Радио и связь — 2006
  • ГОСТ Р Термины и определения. раздел 3 «Термины и определения».
Источник —

Same as Датчик