Датчик

Датчик – универсальное устройство, назначение которого, перевести на язык электроники и электротехники все доступные для восприятия сигналы и явления, измерения и оценки. Датчики трансформируют все доступные варианты воздействия в электрический сигнал и обрабатывают его комплексно:

• усиливают;
• передают для приема через входящий интерфейс;
• преобразовывают для эффективной передачи на значительное расстояние.

Условно датчики можно разделить на устройства прямого действия и датчики-преобразователи. Если датчики прямого действия, например, с фотоэлементом, преобразовывают физическую величину в сигнал одномоментно, то датчики-преобразователи делают несколько конвертаций сигнала.

Классификация датчиков

Электрические датчики можно различать по функции измерения – для внешней оценки явлений и для внутренней – для измерений внутри системы. Для практического применения купить датчики можно двух исполнений:

• активные датчики или параметрические, используют для своей работы внешний источник электропитания, например, тензодатчик, в котором измеренные изменения можно передать только после получения или поддержания напряжения от внешнего источника;
• в конструкции пассивных датчиков нет необходимости в подключении тока, а изменения в подключенной к ним цепи происходят непосредственно от изменений внешней или внутренней среды, например, из-за изменения интенсивности светового потока.

В большинстве случаев в электронике и электротехнической отрасли используют электрический датчик параметрической конструкции для измерений внешних и внутренних параметров и явлений.

Температурная чувствительность и другие свойства для измерений датчиков

Датчики отличаются большим разнообразием по своим характеристикам и измеряемым свойствам внешней или внутренней системы:

• температурная чувствительность – изменение свойств проводимости, а значит и уровня сигнала из-за влияния температуры, окружающий датчик;
• тензочувствительность – влияние механической деформации на сопротивление материалов, используемых в корпусе датчика;
• влагочувствительность – изменение показателей пропуска напряжения от впитываемой гигроскопичными материалами датчика, влаги;
• эффект пьезоэлектрического реагирования на механическое воздействие – изменение в цепи датчика в виде генерации тока из-за приложения на поверхность датчика усилия.

Также к важной характеристике для определённого круга датчиков следует отнести чувствительность, проявляемую к магнетизму или уровень активности эффекта Холла. Датчики Холла представляют собой твердое тело-проводник, где возникает электрическое поле, которое отличается перпендикулярностью направленности, по сравнению с движением тока и магнитного поля.

Диапазоны, уровни, точность, гистерезис

Купить датчик можно с различными характеристиками, которые отличаются не только внешними измеряемыми параметрами, но и внутренними свойствами датчиков, влияющими на качество работы устройства:

• уровень передаточной функции – линейной или нелинейной, которая измеряется (в нелинейном варианте) в степени или экспоненциально;
• измеряемый диапазон входных значений;
• точность датчика;
• гистерезис;
• воспроизводимость и другие.