Разрешающая способность

Разрешающая способность характеризует минимальное изменение измеряемой ве­личины, которое может почувствовать датчик. При непрерывном изменении внеш­него воздействия в пределах диапазона измеряемых значений выходные сигналы датчиков не будут всегда абсолютно гладкими, даже при отсутствии шумов. На них всегда будут видны небольшие ступеньки. Особенно отчетливо это видно в потенци-ометрических датчиках, инфракрасных датчиках контроля территории с сетчатой маской и других устройствах, в которых выходные сигналы меняются только при определенных изменениях внешних воздействий. В дополнение к этому при преоб­разовании любого сигнала в цифровой код происходит его разбивка на маленькие ступеньки, каждой из которых приписывается конкретное значение. Величина из­менения входного сигнала, приводящая к появлению минимальной ступеньки на выходном сигнале датчика при определенных условиях, называется его разрешаю­щей способностью. Например, для инфракрасного датчика контроля территории можно дать следующее определение разрешающей способности: «разрешающая спо­собность — возможность обнаружения объекта на расстоянии 5 м при его перемеще­нии на 20 см». Для проволочного потенциометрического датчика, используемого для измерения углов, разрешающая способность — это минимальный угол, равный, допустим, 0.5°. Иногда разрешающая способность определяется в процентах от пол­ной шкалы FS (максимального значения входного сигнала). Например, для датчика измерения углов, у которого полный диапазон измеряемых значений равен 270°, разрешающую способность 0.5° можно представить как 0.181% от FS. Следует отме­тить, что размер ступени может меняться внутри диапазона измеряемых значений, поэтому, как правило, разрешающая способность определяется либо как средняя, либо как наихудшая величина. Разрешающая способность датчиков с цифровыми выходными сигналами часто задается числом бит слова данных. Например, в описа­нии может быть информация, что разрешение датчика равно 8 бит. Отсюда можно получить либо полный диапазон входных сигналов, либо оценить величину младше­го значащего разряда (МЗР). Если на выходном сигнале не удается определить раз­личимых ступеней, говорят, что датчик обладает бесконечно большим разрешением. Термин «бесконечное разрешение» является ошибочным.

Специальные характеристики

Для некоторых датчиков необходимо указывать специальные характеристики вход­ных сигналов. Например, для детекторов освещенности такой характеристикой явля­ется его чувствительность в пределах ограниченной оптической полосы. Следова­тельно, для таких датчиков необходимо определять спектральные характеристики.

Выходной импеданс

Выходной импеданс Z_out является характеристикой, указывающей насколько легко дат­чик согласовывается с электронной схемой. Сопротивление, соответствующее выход­ному импедансу датчика, подключаются параллельно сопротивлению, характеризу-

2.15. Сигнал возбуждения 45

юшему входной импеданс электронной схемы Z , (потенциальное соединение) или последовательно с ним (токовое соединение). Оба варианта соединений показаны на рис. 2.8. Обычно входные и выходные импедансы представляются в комплекс­ном виде, поскольку они, как правило, включают в себя активные и реактивные компоненты. Для минимизации искажений выходного сигнала датчик с токовым выходом (рис. 2.8Б) должен иметь максимально возможный выходной импеданс, а его интерфейсная схема — минимальный входной импеданс. В случае потенциаль­ного соединения (рис. 2.8А) датчику следует иметь низкий выходной импеданс, а интерфейсной схеме — высокий входной.

Рис. 2.8 Соединение датчика с интерфейсной схемой А — датчик с выходным сигналом в виде напряжения, Б — датчик с токовым выходом

Сигнал возбуждения

Сигнал возбуждения — это электрический сигнал, необходимый активному датчику для работы. Сигнал возбуждения описывается интервалом напряжений и/или тока. Для некоторых типов датчиков также необходимо указывать частоту сигнала возбуж­дения и его стабильность. Выход сигнала возбуждения за приведенные пределы мо­жет привести к изменению передаточной функции датчика, и, следовательно, к ис­кажению выходного сигнала. Приведем пример описания сигнала возбуждения:

Максимальный ток, протекающий через термистор:

В воздухе без возмущений:..... 50 мкА,

В воде: ........................................ 200 мкА.

Поиск по сайту: