Датчики мехатронных систем

Скачать в pdf «Датчики мехатронных систем»




Министерство образования Российской Федерации Балтийский государственный технический университет «Военмех» Кафедра прикладной механики


А.З.Копылов

Датчики мехатронных систем

Курс лекций


Санкт-Петербург, 2011


© БГТУ, Автор, 2011


Все права защищены. Недопустимо использование без согласия автора


Развитие современной науки и техники в настоящее время неразрывно связано с созданием мехатронных систем, обеспечивающих качественно новый уровень труда человека. Этот процесс невозможен без разработки соответствующих первичных преобразователей величин (датчиков цепи обратной связи), которые сами являются сложными устройствами различной структуры, целевого назначения и физических принципов работы.


Целью данного пособия является объединение информации, которая требуется инженеру-мехатронику для решения задачи выбора подходящего датчика (измерительного преобразователя). Масштабы использования данных устройств в современной техногенной среде следует признать в настоящее время недостаточными, хотя сфера их применения быстро расширяется. В настоящее время на их изготовление в мире затрачивается несколько миллиардов долларов в год, а прирост продаж составляет около 15 %.


Таким образом, систематизированные представления о датчиках необходимы сегодня широкому кругу инженерно-технических работников, связанных с созданием, испытаниями и эксплуатацией мехатронных систем различного назначения.


1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ


Датчиком или измерительным преобразователем называется прибор, который преобразует изменение одной величины в изменение другой. В терминах электроники измерительный преобразователь (ИП) определяется обычно как прибор, преобразующий неэлектрическую физическую величину (называемую измеряемой физической величиной) в электрический сигнал или наоборот. Отсюда следует, что ИП может быть использован как на входе электроннной системы для отображения сигнала измерения или наблюдения, так и на выходе, чтобы, например, генерировать механические движение в зависимости от управляющего электрического сигнала.


Входной ИП, получающий энергию от измеряемой величины, часто называют пассивным. Активный ИП, в отличие от этого, получает энергию от внешнего источника. ИП обратной связи используется в цепи обратной связи управляющей системы для измерения сигнала, противоположного по знаку входному сигналу. Он нужен для балансировки управляющей системы, а не для непосредственного измерения физической величины.

Скачать в pdf «Датчики мехатронных систем»