Тема 10. Аналого-цифрові і цифро-аналогові перетворювачі

3. Цифрові вимірювачі неелектричних величин

Сприйняття інформації про об’єкти чи процеси здійснюється за допомогою пристроїв, які називаються первинними перетворювачами чи сенсорами. В більшості випадків сенсори відображають вхідну інформацію у вигляді еквівалентного електричного параметра. Тобто, сенсором називається елемент, який приймає контрольований параметр і перетворює його до вигляду, зручного для подальшої обробки (вимірювання, передачі, контролю).

Відповідно до схеми вмикання сенсорів можна визначити дві групи узгоджувально-нормувальних пристроїв. До першої групи належать пристрої, в яких сенсори є елементами подільників напруги (рис. 4.17, а), до другої – пристрої, в яких сенсори є елементами коливальних систем ВЧ генераторів (рис. 4.17, б).

В пристроях першої групи сенсори найчастіше вмикаються за диференціальною чи мостовою схемою (рис. 4.17, в, г, відповідно).

а) з подільниками напруги; б) з елементами ВЧ генераторів; в) за диференціальною схемою увімкнення; г) за мостовою схемою увімкнення

Диференціальні схеми відрізняються високою стабільністю, оскільки дестабілізуючі фактори одночасно діють на обидва елементи диференціального сенсора, що компенсує цей вплив.

Сенсори в мостовій схемі входять до складу моста, який врівноважений при деякому (звичайно нульовому чи початковому) значенні контрольованого параметра.

При вимірюваннях деяких неелектричних величин не завжди вдається перетворити їх безпосередньо в електричну величину. В цих випадках здійснюють подвійне перетворення первинної вимірюваної величини в проміжну неелектричну величину, яку перетворюють потім у вихідну електричну величину.

Рисунок 4.17 – Схеми узгодження

Сукупність двох відповідних вимірювальних перетворювачів утворюють комбінований сенсор (рис. 4.18).

Рисунок 4.18 – Блок-схема комбінованого сенсора

Подібні перетворювачі зручні для вимірювання неелектричних (механічних) величин, які викликають в первинному перетворювачі деформацію або переміщення вихідного елемента, до яких чутливий вторинний перетворювач.