10.1. Основні параметри та характеристики давачів

 

Сукупність вимірювальних перетворювачів, які об’єднуються в один конструктивний вузол і виносяться на об’єкт вимірювання, називається давачем.

Вимірювальним перетворювачем називається засіб вимірювання, призначений для вироблення сигналу в формі зручній для передачі, подальшому перетворенню, обробки або зберіганню, але яка не піддається безпосередньому сприйняттю спостерігачем.

Давачі поділяються на параметричні та генераторні. У параметричних давачах енергія вихідного сигналу забезпечується тільки за рахунок енергії вхідного сигналу. У генераторних давачах вхідний сигнал енергії керує передачею енергії додаткового джерела енергії. Параметричні давачі перетворюють неелектричні вхідні сигнали (переміщення, швидкість, тиск) в параметри електричних кіл (, , , ) і потім у напругу, струм або частоту. Генераторні давачі перетворюють неелектричні величини (швидкість, температуру, силу) безпосередньо в електричну величину.

Функціональний зв’язок між вимірювальною х і вихідною у величинами в установленому режимі визначає характеристику  давача.

Рис. 10.1. Характеристика давача

 

Статичні характеристики реальних давачів в основному нелінійні (рис. 10.1). Вони обмежуються нижніми () і верхніми () граничними значеннями вхідної та вихідної величини. За статичною характеристикою можна визначити чутливість, коефіцієнт перетворення, нелінійність та поріг чутливості.

Чутливістю давача називається:

.                                               (10.1)

Для нелінійної  чутливість є функцією . Для лінійної  .

Коефіцієнт перетворення давача визначається так:

.                                             (10.2)

У давачів з лінійною статичною характеристикою  і  однакові.

Значення вихідної величини давача, якщо  називається залишковим сигналом. Залишковий сигнал  негативно впливає на точність давача, так як в зоні малих х чутливість давача різко падає.

Порогом чутливості називається мінімальне зниження вхідної величини, яка викликає зміну вихідної величини.

Якість передачі інформації давачів прийнято характеризувати не їх точністю, а величиною похибок.

Методичні похибки визначають наближений характер методу вимірювання.

Інструментальні похибки виникають через недостатню точність виготовлення деталей і складання давачів.

Сумарна результуюча похибка, яка виникає в нормальних умовах експлуатації, називаються основною похибкою.

Похибки, які виникають за відхиленням умов експлуатації від нормальних, називаються додатковими.

Систематичними називаються похибки, які не змінюються в часі.

Прогресуючими називаються похибки, які змінюються в часі.

Абсолютною похибкою називається різниця між отриманими значеннями вихідної величини  і розрахованим (номінальним) її значенням  (рис. 10.2): . Вона не служить мірою точності. Точність давача характеризується відносною похибкою:

.

Поточне значення  не залишається постійним, а росте зі зменшенням  і якщо , воно прямує до нескінченності. Внаслідок цього запроваджується поняття приведеної похибки:

.

Рис 10.2. Ілюстрація абсолютної похибки