Главная  Автоматизация процессов 

1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

ПРЕД&гСЛОЕЙЕ

За последние годы в технике измерения и регулирования параметров различных процессов в самостоятельную отрасль выделилось изготовление и применение датчиков. Эта отрасль, постоянно развиваясь, служит основой создания разнообразных вариантов систем автоматического регулиров.?л-1ия.

Такое развитие обусловлено прежде всего гигантским прогрессом микроэлектроники. Широкий спектр применений микро-ЭВМ в бытовой: технике, автомобилестроении и других отраслях промышленности все в большей мере требует недорогих датчиков, выпускаемых крупными сериями. Как следствие этого появились интересные и в то же время недорогие устройства на датчиках, ряд которых представлен в данной книге.

Предлагаемая книга имеет целью не только помочь читателю в обращении с датчиками, но и пробудить у него желание самому создавать схемы с использованием серийно выпускаемых датчиков.

При описании некоторых датчиков (датчиков температуры, давления, оптических датчиков) на передний план выдвинуты некоторые специфические вопросы (миниатюризация, новые технологии). Кратко описаны также общие принципы электрических чувствительных элементов, насколько это было необходимо для понимания работы датчиков.

Г. Виглеб



ГЛАВА

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Техника конструирования и применения датчиков, или, как ее можно кратко назвать, сенсорика, за последние годы развилась в самостоятельную ветвь измерительной техники. С ростом автоматизации к датчикам физических .оараметров стали предъявляться все более высокие требования. При этом особое значение придается следующим показателям:

© миниатюрность (возможность встраивания), ® дешевизна (серийное производство) и о механическая прочность.

По структурному построению автоматизированные устройства напоминают такие биологические системы, как, например, человек. Иа рис. 1.1 проведена аналогия между человеком и автоматом по способам получения сигналов, их обработки и накопления, а также по преобразованию сигналов. Органам чувств человека соответствуют в автоматах (или роботах, см. разд. 9.2) датчики, а функции активных органов выполняются исполнительными устройствами. Аналогом мозга как центрального устройства для обработки сигналов служит ЭВМ с ее системой памяти.

1.1. Датчик... Что это такое?

. Понятием датчик в общем случае обозначают дешевый, но надежный приемник и преобразователь измеряемой величины, обладающий умеренной точностью и пригодный для серийного изготовления. Общеупотребительные термины и определения для различных датчиков четко сформулированы в Инструкции 2600 Общества немецких инженеров и Общества немецких электриков ФРГ (VDI/VDE-Richtlinie 2600). Типичное устройство датчика показано на рис. 1.1.1,



Биологичеекад система (человек)

Получение сигнала

Обработка сигнала

Чувства

обоьянмг -

Осязание


Технический система (автомат)

Датчики

Газоанализатор -рН-гу1етр о~ Микрофон Температура Перемещение-Поток

Усилие и т.Д Датчик излучения датчик положения Телекамера(распоз-

навание

эвм

Преобразование сигнала

Руки Ноги Речь -

Жестикуляция-

Запоминающее устройство

Исполнительное-устройство

Механика

Динамик

Индикация

Печать/ графопостроитель

Рис. 1.1. Аналогия между процессами получения, обработки и преобразования сигналов в биологических (человек) и технических автомат) системах.

Поток.Ф

*Ризические велиуины


АЦП

Аналоговый сигнал

JT-T

Цифровой сигнал

Приемник нзмб ряемой вел1 ДАТЧИК

Возможное место разъема

Рис. 1.1.1. Устройство воспринимающей системы с получением, об-работкой и преобразованием сигнала: ФГ - первичный процесс; Г-вторичный процесс; г/измерительный мост, согласование сигналов; Amp - усилитель.




1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65