Практические во всех инженерных направлениях мы так или иначе сталкиваемся с необходимостью каких-то измерений. Температура, вес, ток, напряжение, давление и т.п. - всё это надо как-то измерять, чтобы контролировать технологические и производственные процессы.
Измерения технически выполняются при помощи измерительных преобразователей, которые используют те или иные физические принципы. На объект измерения обычно устанавливается датчик, который состоит из одного или нескольких измерительных преобразователей.
Измерительный преобразователь - это такая штука, которая преобразует одну физическую величину в другую. Обычно он используется там, где измеренное значение сложно или невозможно сразу отобразить на каком-то приборе визуализации (шкале, стрелочном индикаторе), либо требуется измеренное значение передать в какую-то систему.
Например, температуру можно измерить с помощью обычного ртутного или спиртового термометра. Но это значение нельзя передать в какую-то систему для дальнейшей обработки. В таких случаях используется датчик, например, термометр сопротивления, который преобразует температуру в сопротивление. А сопротивление уже можно использовать дальше (в простейшем случае случае можно измерять ток в цепи, в которую включен термометр сопротивления).
Вообще понятия “датчик” и “измерительный преобразователь” довольно трудно разделить, поскольку по сути они делают одно и то же - отслеживают изменение какой-либо физической величины, и преобразуют это в какую-то другую физическую величину, которую проще измерить стандартными приборами (такими как вольтметры, амперметры и т.п.).
Часто в технической литературе эти понятия не разделяют и измерительные преобразователи называют просто датчиками. Однако в конструкторской практике обычно принято датчиком (pick up) называть готовое устройство, помещённое в корпус и снабжённое креплениями для его фиксации и установки, а также кабелем и/или разъёмами для подключения. А измерительным преобразователем (sensor) в этом случае является чувствительный элемент датчика, который находится внутри корпуса.
Выполняющий измерительное преобразование датчик работает в суровых производственных условиях. Он может подвергаться влиянию разных агрессивных сред, высоким значения температуры и давления, вибрации и т.п.
На датчик одновременно воздействует большое число параметров. Но среди этих параметров только один является измеряемой величиной, а все остальные представляют собой внешние параметры, характеризующие производственную среду. Эти внешние параметры являются в данном случае помехами. Каждый датчик должен на фоне помех наилучшим образом реагировать на измеряемую входную величину, вырабатывая соответствующую выходную величину или код выходной величины (в случае с цифровыми датчиками).
При создании датчиков используются разные физические принципы, датчики классифицируются по множеству свойств, например, по виду выходной величины.
В общем, это очень большая тема, к которой я буду время от времени возвращаться. Так что Подписывайтесь на канал, чтобы ничего не пропустить…