Měření neelektrických veličin
Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování
Obsah
Struktura měřicího řetězce Senzory Technické parametry senzorů Obrazová příloha
Měření neelektrických veličin
2
Struktura měřícího řetězce S
PZ
F
MUX
Z
A/D
AN
S – snímač: zajišťuje převod neelektrické veličiny na elektrickou PZ – předzesilovač: pro potlačení rušivých vlivů a zkreslení signálu je nutno signál před transportem kabelem zesílit kabeláž: minimální délka, stínění, rušivé zdroje F – filtr: analogová filtrace zejména s ohledem na aliasing MUX – multiplexer: přepínač více vstupů na jediný zesilovač Z - měřici zesilovač: přesný zesilovač s co největší dynamikou A/D – převodník: zajišťuje transformaci signálu z analogové spojité podoby do tvaru digitálního diskrétního AN – analyzátor: digitální filtrace signálu, kmitočtová analýza atd.
Měření neelektrických veličin
3
SENZORY - snímače,detektory,převodníky,čidla Senzor je měřící prvek tvořící vstupní blok měřícího řetězce. Snímá fyzikální veličinu a převádí ji na potřebný elektrický signál. Rozdělení senzorů:
dle měřené veličiny: teplota, tlak, průtok, radiace na různých kmitočtech, mechanické veličiny (posunutí, poloha, rychlost, zrychlení, síla, napětí… ), elektrické veličiny… dle fyzikálního principu: odporové, indukční, indukčnostní, kapacitní, magnetické, piezoelektrické, optoelektrické… dle styku s prostředím: dotykové, bezdotykové dle transformace signálu: aktivní, pasivní dle výrobních technologií: elektromechanické, elektrické, elektronické, elektrochemické, mikroelektronické, mikromechanické…
Měření neelektrických veličin
4
Technické parametry senzorů Statické: citlivost: ideální y =K.x, x – vstupní veličina, y – výstupní veličina práh citlivosti: signál na výstupu odpovídá střední kvadratické odchylce šumu (efektivní hodnotě) dynamický rozsah: poměr maximální hodnoty a prahu citlivosti reprodukovatelnost: stř. odchylka opakovaně naměřených hodnot aditivní a multiplikační chyby:
absolutní chyba měření ∆y = yN – yS relativní chyba měření δY = ∆y / yS relativní chyba senzoru δS = ∆y max / (ymax- ymin)
rozlišitelnost: změna snímané veličiny, odpovídající chybě senzoru
Dynamické: parametry časové odezvy: odezva na skokovou změnu časová konstanta: dopravní zpoždění snímače šířka kmitočtového pásma rychlost číslicového převodu: maximální vzorkovací kmitočet parametry šumu Měření neelektrických veličin
5
Technické parametry senzorů
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s.
Měření neelektrických veličin
6
Technické parametry senzorů
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s.
Měření neelektrických veličin
7
Technické parametry senzorů
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s.
Měření neelektrických veličin
8
Technické parametry senzorů
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s.
Měření neelektrických veličin
9
Technické parametry senzorů
SALAVA, T. Elektroakustická a elektromechanická měření. 1. vyd. Praha: SNTL, 1979. 304 s. 04-533-79.
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s.
Měření neelektrických veličin
10
Technické parametry senzorů
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s.
- obr. 1 Měření neelektrických veličin
11
Technické parametry senzorů
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s.
Měření neelektrických veličin
12
Technické parametry senzorů - obr. 2
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s.
Měření neelektrických veličin
13
Technické parametry senzorů
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s.
Měření neelektrických veličin
14
Technické parametry senzorů
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s.
Měření neelektrických veličin
15
Technické parametry senzorů
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. www.analog.com
Měření neelektrických veličin
16
Technické parametry senzorů
Ďaďo, S. – Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. www.murata.com/sensor/index.html
Měření neelektrických veličin
17
Obrazová příloha
Měření neelektrických veličin
18
Obr. 1
Brüel & Kjaer. Měření chvění. Dánsko. Czech DK BR 0123
Měření neelektrických veličin
19
Obr. 2
Měření neelektrických veličin
20
