Ауыстыру датчиктері

Ш. Есенов атындағы Каспий технологиялар және инжиниринг университеті

Датчик - өлшенген (бақыланатын) физикалық шаманы әрі қарай түрлендіруге немесе өлшеуге ыңғайлы шамаға түрлендіргіш.

Датчик - өлшеу құралдарының, басқару және реттеу жүйелерінің және т. б. нақты элементі. Шындығында, сенсорларсыз өлшеу, бақылау, реттеу бұл мүмкін емес

Датчиктерді құру үшін (500-ден астам)

физикалық әсерлер (принциптер) қолданылады. Датчиктердің дамуы мен жетілдірілуі көбінесе физика, химия, физикалық химия, механика, радиотехника және басқа ғылымдарда кеңінен анықталады. Датчиктерді дамытуда қазіргі заманғы технологиялардың жетістіктері мен мүмкіндіктері ерекше орын алады

Генераторлық - өлшенетін сигналдардың әсерінен тікелей кернеу немесе тоқ өндіретін генерациялайтын датчиктер. Мысалы:

Пьезоэлектрлік

Термоэлектрлік

Индукциялық

Фотоэлектрлік

Механикалық әсердің немесе орын ауыстырудың нәтижесінде электрлік параметрлері өзгеретін датчиктер параметрлік деп аталады. Немесе өлшенетін сигналдың әсерінен өзінің қандайда бір электрлік параметрін өзгертеді (кедергі, сыйымдылық, индуктивтік, R, L немесе C) . Осындай датчиктерге жеке ток көзі қажет. Параметрлік датчиктерге жатады:

кедергі (омдық) - резистивті датчиктер;

сыйымдылық- сыйымдылық датчиктер;

индуктивтік- индуктивтікдатчиктер

Кедергі (резистивті) датчиктертыныс алу жиілігін және көлемін анықтауға арналған. Осындай датчиктер жіңішке сымнан не заттан баған түрінде жасалады, олардың кедергісі созылу мен сығылу кезінде қатты өзгереді. Сымның не бағанның ұштары датчиктің табаны- мен және қозғалғыш элементімен жалғанады. Резистивті датчиктермен қысым өлшенеді.

Датчиктің кедергісінің артуы тізбектегі электр тогының шамасын азайтады. Тыныс алу көлемі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым кедергі де үлкен болады, ендеше ток соған сәйкес кемиді және керісінше. Тізбектегі токтың амплитудасы, оның өзгеру жиілігі тыныс алу жиілігін сипаттайды.

Сыйымдылық датчиктерде конденсатор пластиналарының өзара ығысуы кезінде өлшеуіш тізбекке қосылған конденсатордың сыйымдылық кедергісі өзгереді.

Индуктивтік датчиктер тұйықталмаған өзекшесі бар катушкадан (электромагниттен) және өзекшені тұйықтайтын қозғалатын якорьден тұрады. Якорьдің қозғалысы кезінде катушканың индуктивтік кедергісі өзгереді. Катушка айнымалы токпен қоректенетін өлшеуіш тізбегіне (көпір) қосылады. Оларға трансформаторлы счетчик, қысым счетчигі жатады.

Түрлендіргіштер дегеніміз - бір физикалық шаманы, энергияның бір түрін, ақпараттың бір түрін екінші физикалық шамаға, энергияның басқа түріне немесе ақпараттың басқа түріне айналдыратын құрылғылар.

Кең мағынада түрлендіргіш - бұл, мысалы, қысымды электрлік сигналға (қысым датчигіне) айналдыратын құрылғы, Тіпті тірі организм де түрлендіргіш болып табылады.

п/п

Эффект атауы

Эффекттің қысқаша мазмұны

Акустикалық парамагниттік

аймақтылық

Парамагнит арқылы өткенде белгілі бір жиіліктегі ультрадыбыстық толқын энергиясының резонанстық жұтылуы тұрақты магнит өрісінде болатын кристалл

Фотоэлектрлік клапан

Жүйеде электр қозғаушы күштің пайда болуы, ол екі түрлі жартылай өткізгіштің немесе жартылай өткізгіш пен металдың, оптикалық сәулеленуді сіңіру кезінде жанасуын көздейді

Фотоэлектрлік клапан

Массивтегі жабық электр тоғының пайда болуы магниттің қарқындылығы кезінде электр өткізгіш оны кесіп өтетін ағын

Эдди ағымдары

(Фуко ағымдары)

Ферромагниттің электр кедергісінің өзгеруі, магнит өрісіне орналастырылған, созылу немесе қысу арқылы бір жақты серпімді кернеулерге ұшыраған кезде

Гальваноэластикалық

Магниттік Эффект

Рамканы формаға орналастырған кезде пайда болатын моменттің әсерінен токтың көмегімен раманың айналуы магнит өрісі

Магнит өрісінің электр тогы бар тізбекке әсері

Пироэлектрлік кристалдың температураның өзгеруі электр өрісі

Электротермиялық

Эффект

Өткізгіштің немесе диэлектриктің бетінде пайда болуы сыртқы электр өрісінің әсерінен бірдей және қарама-қарсы таңбалы зарядтар

Электростатикалық индукция

Магнит ағыны уақыт өткен сайын өзгерген кезде электр өткізгіш тізбекте индукцияның электр қозғаушы күшінің пайда болуы контурланған беті арқылы

Электромагниттік

индукция

Тізбектей жалғанған ұқсас емес өткізгіштердің электр тізбегінде, олардың арасындағы байланыстар әр түрлі болады температура, электр қозғаушы күш бар

Пельтье эффектісі - электр тогы әр түрлі материалдан жасалған екі өткізгіштің түйіспесі арқылы аққан кездегі жылудың бөлініп шығуы немесе жұтылуы.

Холл эффектісі - магнит өрісіне орналасқан тығыздығы, тогы бар қатты өткізгіште не жартылай өткізгіште перпендикуляр электр өрісінің пайда болуы.

Холл эффектінің датчиктері дизайны бойынша магнеторезистикалық датчиктерге ұқсас. Холл эффектісі тұрақты токпен өткізгіштегі пайда болуынан тұрады, оған сыртқы магнит әсер етеді, осы өткізгіштің көлденең қимасындағы потенциалдар айырымы. Сызықтық және табалдырық Холл сенсорларын ажыратады.

Индуктивті датчиктер электромагниттік индукция принципіне негізделген: зерттелетін объектіні жылжыту кезінде екі катушкалар арасындағы магнит ағынының өзгеруі (кернеуге айналады) . Бастапқы катушкаға түсетін айнымалы кернеу қайталама катушкадағы айнымалы кернеуді тудырады, оның амплитудасы катушкалар арасындағы ағынға байланысты болады. Олардың арасында ферромагниттік материалдан жасалған жылжымалы өзек орналастырылған, оның қозғалысы катушкалар арасындағы магниттік кедергіні, демек, ағындарды өзгертеді. Ядроның ығысуына пропорционалды екінші катушкадағы индукцияланған кернеудің амплитудасының мәні бойынша қозғалыс мөлшерін анықтауға болады.