Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Основними характеристиками будь-якого датчика первинної інформації є статична (або градуювальна) характеристика, крутість градуювальної характеристики, поріг чутли­вості, коефіцієнт перетворення (або чутливості), потужність на вході і потужність на виході датчика.

Статична (градуювальна) характеристика — це залежність вихідного сигналу датчика хдцх від вхідного діяння хвх при сталому режимі, тобто xgux — f(xex). Статична характе­ристика датчика задається аналітично або графічно і характеризує безперервний зв’язок і залежність вихідної і вхідної величин. Найбільшу перевагу дає лінійна характеристика. Можливі датчики з нелінійною характеристикою і з релейною характеристикою (рис. 3.2).

Рис. 3.2.

Вигляд статичних характеристик датчиків

На рис. 3.2. позначені: 7 — лінійна характеристика, де хеих = кхдх; 2 — нелінійна ха­рактеристика, де хдих ктхдх 3 — релейна характеристика, де хдих =1 при х… >-оо, *вх ^ U і Хеих = ~1 ПРИ < +00 ■ *вх

Крутість градуювальної характеристики або вихідного сигналу визначається відно­шенням Лхдих до Ахдх, тобто k = dxgux / dxgx. Крутість вихідного сигналу характеризує як статичний, так і динамічний режим роботи датчиків. Нагадаємо, що статичний режим — ре­жим роботи при якому dx / dt -0 , а динамічний — dx/dt *0. Крутість вихідного сигналу впливає на точність датчика. На рис. 3.3. показані два сигнали, при цьому крутість сигна­лу / більше крутості сигналу II, тобто к1 > к2.

Раніше (в розділі II), розглядаючи приймачі випромінювання, ми вказали на шуми в тракті обробки інформації, тобто на наявність сигналу UM при відсутності вхідного діяння хвх. Таким чином, вихідний сигнал датчика буде промодульований сигналом UM незалеж­но від крутості сигналу датчика. Нехай, наприклад, необхідно визначити значення вхідно­го сигналу шляхом компарування вихідного сигналу по рівню деякого постійного сигналу Uk (пряма паралельна осі ох). Якби LІм дорівнював би нулю, то компаратори (Uk = const) спрацювали б на прямій / в точці х1, а на прямій II в точці х2. Похибки ви­значення фізичного параметру датчиком були б рівні нулю. Наявність ІІМ приводить до
того, що на першій характеристиці компаратор може спрацювати або в точці х або в точ­ці х", в залежності від характеру сигналу UM. Виникає похибка спрацювання компаратора 4 ~х”-х. Аналогічно виникає похибка спрацювання компаратора Л2 = х”2-х’2. із рис. 3.3 видно, що 4 < А — Таким чином існує зворотньо пропорційна залежність між кру­тістю вихідної характеристики датчика первинної інформації і його точністю, тобто чим ви­ща крутість, тим менша похибка 4 визначення вихідної величини.

Порогом чутливості датчика називається мінімальна змінна вхідної величини, що ви­кликає зміну вихідного сигналу. Коефіцієнт перетворення або чутливості датчика визнача­ється відношенням кг = Хвих / Хвх ■ По приведеному виразу коефіцієнт чутливості визнача­ється тільки при лінійному режимі роботи датчика. Якщо характеристика датчика неліній­на, то коефіцієнт кг визначається на лінійній ділянці або по спеціальній методиці.

Потужність на виході рдих — величина, яка необхідна для погодження параметрів дат­чиків з наступними структурними елементами систем автоматичного управління. Потуж­ність на вході рдх — те ж саме, що і рвт, але тільки для вхідних ланок системи.

Загальними вимогами при виборі датчиків для автоматичної вимірювальної системи

є:

— великий коефіцієнт перетворення (чутливості);

— мінімальна зона нечутливості. Під зоною нечутливості розуміють величину зміни вхідного сигналу, при якій вихідний сигнал не змінюється;

— мала власна похибка нульового положення;

— мінімальні власні перешкоди;

— однозначність залежності вихідної величини від вхідної;

— малий власний момент тертя;

— мінімальне споживання потужності від джерела живлення;

— високі експлуатаційні якості (надійність, стабільність характеристик, безпека при використанні, та інше).

Нижче розглянемо принципи побудови і характеристики деяких датчиків, що вико­ристовуються (або можуть використовуватись) в автоматичних приладах і системах геоде­зичного призначення.

Комментарии запрещены.