19 августа 2010

Физические принципы датчиков

Физические принципы датчиков

Датчики, как правило, преобразуют неэлектрические физические величины в электрические импульсы. Но прежде чем физические величины преобразуются в электрические сигналы, внешние воздействия проходят несколько этапов преобразований. Этапов, которые включают в себя многократные конвертации одних видов энергии в другие и уже на последнем этапе формируются электрические сигналы заданного выходного формата.

На практике применяются два наиболее распространенных типа датчика, это прямого действия и составные устройства. Датчики прямого действия превращают внешние воздействия (неэлектрической природы) непосредственно в электрические импульсы. Далеко не все внешние воздействия можно напрямую превратить в электрические импульсы. Порой им требуется пройти несколько этапов различных преобразований и модификаций.

Рассмотрим, к примеру, детектор перемещения непрозрачного объекта в замкнутом пространстве. Для решения требуемой задачи используется оптоволоконный датчик. Этому датчику для работы требуется сигнал возбуждения, который он получает от светоизлучающего диода (СИД). Световой поток, проходя волоконный световод отразится от объекта и поступит в приемный световод. По световоду отраженные фотоны доходят до фотодиода. Расстояние от объекта до конечной точки световода обратно пропорционально силе тока в цепи фотодиода. Рабочий цикл такого датчика, как видно из описания, состоит из конкретных этапов. Преобразование электрических сигналов в поток фотонов, проход потока через преломляющую среду и обратного превращения в электрический сигнал. Т.е. световой поток излучаемый датчиком доходит до объекта, преломляется, отражаясь от объекта, и возвращается назад, где поступает в приемное устройство датчика. В данном примере явно видно, что данный процесс проходит две ступени превращения электрического тока и управление оптическим сигналом.

Работа датчиков прямого действия может строиться на некоторых физических явлениях, которые позволяют внешние физические воздействия сразу превращать в электрические импульсы. Примеры таких явлений это пьезоэлектричество, фотоэффект и термоэлектричество.

Источник:

Отзывы

Добавить отзыв

Вернуться назад