الخصائص الرئيسية لأجهزة الاستشعار

يعمل كل جهاز استشعار على النحو المنشود ، ويمكن أن يتعرض لعوامل فيزيائية مختلفة: درجة الحرارة ، والضغط ، والرطوبة ، والضوء ، والاهتزاز ، والإشعاع ، إلخ. بالنسبة إلى المستشعر ، القيمة الطبيعية المقاسة. دعنا نشير إليه بالحرف «أ». ستتم الإشارة إلى قيمة خرج المستشعر بالحرف «B».

ثم سيطلق على الاعتماد الوظيفي لقيمة خرج المستشعر B على القيمة الطبيعية المقاسة A ، في الظروف الثابتة ، الخاصية الثابتة للمستشعر المعطى S. يمكن التعبير عن الخاصية الثابتة للمستشعر في شكل جدول أو رسم بياني أو شكل تحليلي.

حساسية الاستشعار الثابتة

من بين خصائص كل مستشعر ، الميزة الرئيسية هي الحساسية الساكنة للمستشعر S. ويتم التعبير عنها كنسبة الزيادة الصغيرة لكمية المخرجات B إلى الزيادة الصغيرة للكمية A المقاسة بشكل طبيعي المقابلة في ظل ظروف ثابتة. على سبيل المثال V / A (فولت لكل أمبير) إذا كنا نعني مستشعر تيار مقاوم.

يشبه هذا التعبير مفهوم الكسب للأجهزة الإلكترونية ، والذي يمكن من حيث المبدأ أن يسمى عامل الحساسية أو التدرج للكمية المقاسة.

حساسية المستشعر الديناميكي

إذا لم تكن ظروف تشغيل المستشعر ثابتة ، إذا لوحظ "القصور الذاتي" أثناء التغييرات ، فيمكننا التحدث عن الحساسية الديناميكية لجهاز الاستشعار Sd ، والتي يتم التعبير عنها على أنها نسبة معدل التغيير لقيمة الإخراج لـ جهاز استشعار لمعدل تغيير القيمة المقاسة الطبيعية المقابلة (قيمة الإدخال). على سبيل المثال ، فولت في الثانية / أوم في الثانية إذا كنا نفكر في مستشعر درجة الحرارة الذي تتغير مقاومة خرجه اعتمادًا على درجة الحرارة المقاسة.

عتبة حساسية المستشعر

يسمى الحد الأدنى للتغيير في القيمة الطبيعية المقاسة والذي يمكن أن يتسبب في تغيير حقيقي في قيمة خرج المستشعر بعتبة حساسية المستشعر. على سبيل المثال ، تعني عتبة حساسية مستشعر درجة الحرارة البالغة 0.5 درجة أن تغييرًا أقل في درجة الحرارة (على سبيل المثال ، بمقدار 0.1 درجة) قد لا يؤثر على قيمة خرج المستشعر على الإطلاق.

ظروف تشغيل المستشعر الطبيعي

يتم تنظيم كل هذه المعلمات ، كقاعدة عامة ، في وثائق ظروف التشغيل العادية لجهاز القياس. تعني الظروف العادية درجة الحرارة المحيطة في منطقة + 25 درجة مئوية ، والضغط الجوي في المنطقة 750 مم زئبق ، ورطوبة الهواء النسبية في المنطقة 65٪ ، فضلاً عن عدم وجود اهتزازات ومجالات كهرومغناطيسية كبيرة. كما تم تحديد التفاوتات فيما يتعلق بالانحرافات عن ظروف التشغيل العادية في وثائق الجهاز.

خطأ في جهاز الاستشعار

يحتوي كل جهاز استشعار على أخطاء إضافية يمكن أن تحدث بسبب التغيرات في الظروف الخارجية ، وانحرافها الكبير عن الظروف العادية. يتم التعبير عن هذه الأخطاء ككسر (معبر عنه كنسبة مئوية) من القيمة المقاسة الطبيعية المرتبطة بتغيير المعلمة الخارجية التي لم يتم قياسها بواسطة هذا المستشعر على النحو المنشود. على سبيل المثال ، خطأ بنسبة 1٪ لكل 10 درجات مئوية من درجة الحرارة المحيطة لمقياس الضغط أو خطأ بنسبة 1٪ لكل 10 Oe من مجال مغناطيسي خارجي لمستشعر درجة الحرارة.

اليوم ، تنتج الصناعة مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار: التيار ، والمجال المغناطيسي ، ودرجة الحرارة ، والضغط ، والرطوبة ، والانفعال (مقاييس الإجهاد) ، والإشعاع ، والقياس الضوئي ، والإزاحة ، وما إلى ذلك. أشباه الموصلات المعدنية العازلة) إلخ. وفقًا لمعلمة الإخراج الكهربائية ، هناك: مستشعرات مقاومة ، سعوية ، حثي ، إلخ.

وعلى الرغم من أن المعلمات الفيزيائية التي يمكن قياسها باستخدام المستشعرات لا تعد ولا تحصى ، إلا أن جميع المستشعرات تعتمد بطريقة أو بأخرى على أجهزة استشعار تستشعر أحد التأثيرات الفيزيائية العديدة: الضغط أو الانفعال ، والمجال المغناطيسي ، ودرجة الحرارة ، والضوء ، والعمل الكيميائي للغاز ، إلخ. نورث كارولاينا.