Технічні характеристики сенсорів

Сенсор, як вимірювальний пристрій, характеризується наступними параметрами.

1. Діапазон вимірювання вхідної величини.

2. Період або частота вимірювання.

4. Розрядність (для цифрових сенсорів).

5. Функція перетворення.

Описує функціональну залежність між вхідною величиною сенсора Х і вихідною величиною Y – Y=F(X). Більшість сенсорів мають лінійну функціональну залежність Y=K·X. Основними параметрами, що характеризує лінійність перетворення є коефіцієнт нелінійних спотворень і рівень зміщення нуля.

6. Чутливість

Похідна від функції перетворення по параметру Х.

. (1)

Для сенсорів з лінійною передавальною характеристикою чутливість S є постійною величиною.

7. Межа чутливості

Межа чутливості визначає мінімальний приріст вхідної величини ΔХ, який призводить до зміни значення вихідної величини сенсора Y. Межа чутливості визначається рівнем шуму у вимірювальному каналі сенсора.

8. Передавальна характеристика

Реакція сенсора на зміну вимірюваної величини залежить від типу елементів, що входять до його складу, структури і виражається через його передавальну характеристику K·W(p), де K – коефіцієнт підсилення сенсора у статичному сигналі, W(p) – реакція на одиничний імпульс вимірюваної величини.

9. Статична похибка

В статичному режимі вимірювана величина майже не змінюється за час її вимірювання. Значення величини, виміряне сенсором, має систематичну і випадкову складову. Для усунення систематичної складової похибки в багатьох сенсорах передбачено режим калібрування. В статичному режимі похибка вимірювань мінімальна.

10. Динамічна похибка

Виникає внаслідок інерційності процесу вимірювання і визначається передавальною характеристикою сенсора.

. (2)

Динамічна складова похибки зникає за час t = 3τ, де τ – максимальна стала часу сенсора.

Якщо сенсори для вимірювання вихідної величини не задовольняють вимогам щодо швидкодії або точності вимірювань, використовують непрямі методи вимірювань з подальшим її розрахунком. Під час вибору типу сенсора, окрім його технічних показників, враховується рівень його впливу на вимірювальний канал і канал зворотного зв’язку.