Общие сведения. Вариации импеданса ZД ЧЭ, связанные с изменениями измеряемой величи­ны х

Вариации импеданса Z_Д ЧЭ, связанные с изменениями измеряемой величи­ны х, могут быть преобразованы в электрический сигнал путем включения ЧЭ в измерительную схему, питаемую от источника ЭДС ξ или тока I. Измери­тельные схемы, или схемы формирования сигналов, предназначены для пре­образования информации, полученной ЧЭ в процессе измерения, в параметры электрического сигнала (в форме вариации амплитуды, фазы или частоты).

Наиболее распространены два типа измерительных схем датчиков: пара­метрические и генераторные. В первом случае функция преобразования из­мерительной схемы описывается выражением вида

во втором –

Здесь Z_С — собственный импеданс измерительной схемы; ω_вых — частота выходного сигнала.

Потенциометрическую схему в измерительных цепях датчиков используют наиболее часто. В этой схеме ЧЭ включают последовательно с дополнитель­ным элементом, образуя делитель напряжения. Основное достоинство потен­циометрической схемы — ее простота, основной недостаток — чувствитель­ность к внешним помехам. В мостовой схеме, являющейся модификацией потенциометрической и содержащей два дифференциально включенных дели­теля, удается существенно снизить влияние внешних факторов.

Чувствительность датчика S_Д в параметрических схемах определяется выражением

где ΔU_вых/ΔZ_д = S_С— чувствительность измерительной схемы; ΔZ_д/Δх = S_ЧЭ — чувствительность ЧЭ.

В генераторной схеме вариации импеданса ЧЭ вызывают изменение час­тоты генерации выходного сигнала, который в этом случае является частотно-модулированным. Такая схема обеспечивает хорошую защиту от помех, особенно при использования длинных линий связи. Чувствительность гене­раторной схемы

S_С = Δω_вых/ΔZ_д. Следовательно,

Функция преобразования датчика будет линейна, если чувствительность измерительной схемы S_С не зависит от х.

Дата добавления: 2015-08-26