Датчикларнинг асосий характеристикалари - Физика - Презентации

Информация о документе

Цена	3000UZS
Размер	637.4KB
Покупки	0
Дата загрузки	23 Февраль 2026
Расширение	pptx
Раздел	Презентации
Предмет	Физика

Датчикларнинг асосий характеристикалари

Купить

Датчикларнинг асосий характеристикалари Режа: 1. Узатиш функцияси. 2. Ўлчаш диапазони. 3. Аниқлик. 4. Калибрлаш. 5. Калибрлаш хатолиги. 6. Гистерезис.

УЗАТИШ ФУНКЦИЯСИ • Ҳар бир датчик учун унинг киришидаги ва чиқишидаги сигналларни боғлайдиган идеал ёки назарий ўзаро нисбатни чиқариш мумкин. Агар датчикни идеал тарзда лойиҳалаш, уни идеал материаллардан идеал ускуналар билан тайёрлаш мумкин бўлганда эди, бунда барча ишлар идеал ходимлар томонидан бажарилса, у ҳолда бундай датчикнинг чиқишидаги сигнал ҳар доим ташқи таъсирнинг реал қийматига мос келган бўлар эди. Кирувчи ва чиқувчи сигналлар ўртасидаги чиқарилган идеал ўзаро нисбатни ёки жадвал, ёки график, ёки математик ифода кўринишида ифодалаш мумкин. Бу идеал (назарий) ифода кўпинча узатиш функцияси деб аталади. Узатиш функцияси датчикнинг S чиқиш электр сигнали билан х ташқи таъсир ўртасидаги ўзаро боғланишни ўрнатади: S = f (x).

• Бу функция чизиқли бўлиши ҳам, ночизиқли бўлиши ҳам (масалан логарифмик, экспоненциал ёки даражали) мумкин. Кўпгина ҳолларда узатиш функцияси бир ўлчовли бўлади (яъни чиқувчи сигнални фақатгина битта ташқи таъсир билан боғлайди). Бир ўлчовли чизиқли функцияни қуйидаги кўринишда тақдим қилиш мумкин: • S = a + bs (13.1) • Бунда a – доимий таркиб топтирувчи (яъни чиқувчи сигналнинг ташқи таъсир нолга тенг бўлгандаги қиймати); b – тўғри чизиқнинг эгилиши, у кўпинча датчикнинг сезгирлиги деб аталади; S параметр – бу электр сигналининг маълумотлар тўплаш тизими датчикнинг чиқиш сигнали сифатида қабул қиладиган характеристикасидир. Датчикнинг хусусиятларига боғлиқ равишда бу амплитуда, частота ёки фаза бўлиши мумкин.

• Логарифмик узатиш функцияси қуйидаги кўринишга эга бўлади: • S = a + blns • Эспоненциал узатиш функцияси қуйидаги кўринишга эга бўлади: • S = ae ks • Даражали узатиш функцияси қуйидаги кўринишга эга бўлади: • S = a 0 + a 1 s k • Бунда k – доимий сон.

Инфрақизил ҳарорат датчигининг икки ўлчовли узатиш функцияси.

ЎЛЧАШ ДИАПАЗОНИ (МАКСИМАЛ КИРИШ СИГНАЛИ) • Ташқи таъсирларнинг датчик қабул қила олиши мумкин бўлган динамик диапазони ўлчанадиган қийматлар диапазони (FS) деб аталади. Бу катталик кириш сигналининг датчик йўл қўйиладиган хатоликлар чегарасидан чиқмасдан электр сигналига айлантира оладиган мумкин бўлган максимал қийматини кўрсатади. Жуда кенг ва ночизиқли амплитуда-частота характеристикаларига эга бўлган датчиклар учун ташқи таъсирларнинг динамик диапазони кўпинча децибелларда ифодаланади, улар ёки қувват, ёки кучланишлар нисбатларининг логарифмик ўлчови бўлиб ҳисобланади.

ЧИҚИШ ҚИЙМАТЛАРИНИНГ ДИАПАЗОНИ Чиқиш қийматларининг диапазони (FSO) – бу максимал ва минимал ташқи таъсирларда ўлчанган чиқиш электр сигналлари ўртасидаги алгебраик фарқдир. Бу катталикка идеал узатиш функциясидан барча мумкин бўлган четлашишлар кириши лозим. Расмда S FS катталик чиқиш қийматлари диапазонини акс эттиради.

Узатиш функцияси (А) ва йўл қўйиладиган хатоликлар чегаралари (Б). Хатоликлар кириш қийматларига нисбатан аниқланган.

АНИҚЛИК • Аниқлик – ҳар қандай датчикнинг ўта муҳим характеристикасидир. Тўғри, датчикнинг аниқлиги тўғрисида гапирилганда кўпинча унинг ноаниқлиги ёки ўлчашлар хатолиги тушунилади. Ўлчашлар хатолиги деганда, қоидага кўра, реал ва идеал датчикларнинг кўрсатишлари ўртасидаги максимал фарқнинг катталиги тушунилади. Ўлчанган қиймат реал қийматга маълум бир ишончлилик даражаси билан мос келади деб ҳисобланади. Датчикнинг хатолигини шунингдек датчикдан чиқиш сигнали бўйича ҳисобланган қиймат билан берилган кириш сигналининг реал қиймати ўртасидаги фарқ кўринишида ҳам тақдим қилиш мумкин.

• Датчикларнинг хатолиги қуйидаги кўринишларда тақдим қилиниши мумкин: 1. Бевосита ўлчанадиган катталикнинг бирликларида (∆); 2. Максимал кириш сигналининг қийматидан фойизларда; 3. Чиқиш сигналининг бирликларида. • 100 кПа кириш сигналлари диапазонига ва 10 Ом чиқиш сигналлари диапазонига эга бўлган пъезорезистив босим датчигининг хатолигини қуйидаги бирликларда аниқлаш мумкин: 0,5%, 500 Па ёки 0,05 Ом. • Замонавий датчикларда аниқлик кўпинча ўлчашларнинг статик хатолиги катталиги билан характерланади, у тизимли хатоликларнинг таъсирини ҳам, узатиш функцияларини аниқлашда йўл қўйилган хатоларга боғлиқ бўлмаган тасодифий хатоликларнинг таъсирини ҳам ҳисобга олади

1. КАЛИБРЛАШ • Агар ишлаб чиқаришда датчикка йўл қўйилишлар ва интерфейсга (сигналларни қайта шакллантириш схемалари) йўл қўйилишлар тизимнинг талаб қилинадиган аниқлигидан ошиқ бўлса, ҳар доим калибрлашни ўтказиш зарур бўлади. Масалан, ҳароратни справочник материалларига кўра 1 хатоликка эга бўлган датчик билан 0,5 аниқликда ўлчаш талаб қилинсин. Буни фақатгина конкрет датчикни калибрлашни ўтказгандан кейин қилиш мумкин бўлади, калибрлаш унинг индивидуал узатиш функциясини топиш учун зарур бўлади, буни шунингдек тизимни тўлиқ калибрлашдан ўтказгандан кейин қилиш мумкин бўлади. Тўлиқ калибрлашни ўтказиш жараёнида датчик, интерфейс қурилмаси ва аналог-рақамли қайта шакллантиргични ўз ичига оладиган бутун тизимнинг узатиш функциясини тасвирлайдиган коэффициентлар аниқланади.

• Датчикларни калибрлашни ўтказиш учун мос келувчи ташқи таъсирни моделлаштириш имконини берадиган аниқ физикавий эталонларга эга бўлиш муҳим бўлади. Масалан, контактли ҳарорат датчигини калибрлашда уни уларда ҳароратни аниқ ростлаш имконияти мавжуд бўлган ёки сувли резервуарга, ёки “қуруқ қудуққа” жойлаштириш зарур бўлади. Инфрақизил датчикларни калибрлашда қора жисмнинг бўлиши талаб қилинади, гигрометрларни калибрлаш учун эса – ёпиқ контейнерда доимий нисбий намликни ушлаб туриш учун фойдаланиладиган тўйинган тузлар эритмаларининг бўлиши талаб қилинади ва ҳоказо. Бундан яққол кўриниб турибдики, кейинги ўлчашларнинг аниқлиги калибрлашни ўтказиш аниқлигига тўғридан-тўғри боғлиқ бўлади. Калибрлаш эталонларининг хатоси ўлчашларнинг тўлиқ хатолигига кириши лозимлиги кўрсатилади.

КАЛИБРЛАШ ХАТОЛИГИ Калибрлаш хатолиги – бу ишлаб чиқарувчи томонидан датчикни заводда калибрлаш пайтида йўл қўйилган хатоликдир. Бу хатолик тизимли характерга эга бўлади, ва демак, барча реал узатиш функцияларига қўшилади.

ГИСТЕРЕЗИС Гистерезис – бу худди ўша битта кириш сигнали учун унинг ортишида ва камайишида олинган чиқиш сигналлари қийматларининг фарқидир. Масалан, айтайлик силжишлар датчигининг кўрсатишлари объект чапдан ўнгга қараб ҳаракатланганда объектнинг худди ўша нуқтада ўнгдан чапга қараб ҳаракатлангандаги қийматидан 20 мВ га фарқ қилсин. Агар датчикнинг сезувчанлиги 10 мВ/мм ни ташкил қилса, гистерезис хатоси силжиш бирликларида 2 мм ни ташкил қилади. Гистерезис вужудга келишининг типик сабаби ишқаланиш ва материалдаги структуравий ўзгаришлар бўлиб ҳисобланади.

Купить