Электрический сигнал—это переменная составляющая то­ка или напряжения, которая несет информацию, связанную с измеряемой величиной; амплитуда и частота сигнала долж­ны быть непосредственно связаны с амплитудой и частотой из­меряемой величины. Активный датчик является источником непосредственно выдаваемого электрического сигнала, а изме­рение изменений (параметров импедаиса пассивного датчика производится косвенно, по изменению тока или напряжения в результате его обязательного включения в схему с внешним источником питания. Электрическая схема, непосредственно связанная с пассивным датчиком, формирует его сигнал, и, та­ким образом, совокупность датчика и этой электрической схе­мы является источником электрического сигнала.

1.2. Активные датчики

Принцип действия активного датчика основан на том или ином физическом явлении, обеспечивающем преобразование со­ответствующей измеряемой величины в электрическую форму энергии. Наиболее важные из этих физических явлений указаны в табл. 1.1, а принципы их технической реализации иллюстри­руют схемы на рис. 1.3.

Датчик, реализующий термоэлектрический эффект.—термо­пара—содержит два проводника М1 и М2 различной химиче­ской природы (рис. 1.3,а). Их спаи, находящиеся при темпера­турах Т1 и Т2, являются местом возникновения термо-э.д.с. е(Т1, Т2). Термо-э.д.с. е пропорциональна измеряемой темпера­туре Т1, когда температура Т2 известна (соответствующий нера-

---

Температура Термоэлектрический эффект Напряжение

Поток оптического из- Пироэлектрический эффект Заряд лучения Внешний фотоэффект . Ток

Внутренний фотоэффект в по- Напряжение

лупроводнике с р—п-перехо-

дом

Фотоэлектромагнитный эф- Напряжение

фект

Сила, давление, ускоре- Пьезоэлектрический эффект Заряд ние

Скорость Электромагнитная индукция Напряжение Перемещение Эффект Холла Напряжение

бочий спай термопары помещен в среду с постоянной темпера­турой, равной, например, 0°С).

В датчике с пироэлектрическим эффектом определенные кри­сталлы, называемые пироэлектриками (например триглицин-сульфата), испытывают спонтанную электрическую поляриза­цию, зависящую от их температуры, и на двух противолежа­щих поверхностях появляются электрические заряды противопо­ложных знаков, пропорциональные этой поляризации (рис. 1,3,6).

Поглощенный кристаллом поток излучения приводит к росту его температуры и к соответствующему изменению поляриза­ции, которое измеряется по изменению напряжения на зажимах конденсатора.

В датчике с пьезоэлектрическим эффектом изменение меха­нического напряжения в кристалле пьезоэлектрика, например кварца, приводит к деформации, вызывающей появление на про­тиволежащих поверхностях кристалла одинаковых по величине электрических зарядов противоположного знака (рис. 1.3, в). Таким образом, измерение силы или приводимых к ней величин (давление, ускорение) осуществляется измерением напряжения между зажимами пьезоэлектрика.

В датчике, использующем явление электромагнитной индук­ции, при перемещении проводника в постоянном электромаг­нитном поле возникает э.д.с., пропорциональная магнитному потоку и, следовательно, скорости его перемещения (рис. 1.3, г). Аналогичным образом, когда замкнутый контур подвергается воздействию переменного магнитного потока при перемещении

---

Смотрите также файлы

• 3-4.doc

• 4.doc

• 2.doc

• Таблица бес.doc

• 1,2.doc