Узгодження параметрів сенсора і вимірювального каналу

Сенсор, як електричний елемент кола, представляє собою генератор з певним вихідним опором. У випадку активних сенсорів зміна значення вимірюваної величини призводить до зміни ЕРС Е (сили струму J) генератора, при використанні пасивних сенсорів – величина ЕРС (сила струму) задається зовнішнім джерелом, при цьому змінюється вихідний опір генератора R_Г. Вихідний сигнал сенсора подається у вимірювальний канал з вхідним опором R_і. Якщо еквівалентний генератор є джерелом ЕРС з вихідним опором R_Г, схема вимірювального каналу має вид згідно з рис. 1. Для зменшення впливу на вихідну напругу сенсора u_m, вхідний опір вимірювального каналу повинен суттєво перевищувати вихідний опір сенсора R_i >> R_Г. Тоді

. (1)

вимірювального каналу на основі операційних підсилювачів показані на рис. 2.

а) повторювач напруги б) масштабний підсилювач

Рис. 2. Типові схеми включення операційних підсилювачів на вході вимірювального каналу

Якщо еквівалентний генератор є джерелом струму J з внутрішнім опором R_Г, необхідно щоб вхідний опір вимірювального каналу R_i був набагато менший опору генератора R_i << R_Г, рис. 3. Тоді

. (2)

За умови R_i << R_Г величина вихідної напруги сенсора, як правило, є недостатньою. Використання перетворювача струм-напруга дозволяє зменшити вплив опору R_Г і підсилити напругу u_m, рис. 4.

Рис. 3. Еквівалентна схема сенсора Рис. 4. Схема перетворювача струм-напруга