Capteur est un terme général désignant des appareils ou des appareils pouvant être mesurés et convertis en signaux de sortie utilisables selon certaines règles, généralement composés de composants sensibles et de composants de conversion. Lorsque la sortie du capteur est un signal standard spécifié, il est appelé un émetteur.
Le concept d'un émetteur est un instrument qui convertit des signaux électriques non standard en signaux électriques standard, et un capteur est un appareil qui convertit des signaux physiques en signaux électriques. Dans le passé, des signaux physiques étaient utilisés, mais maintenant d'autres signaux sont disponibles. L'instrument principal fait référence à l'instrument de mesure sur site ou au compteur de contrôle de base, et l'instrument secondaire fait référence à l'instrument qui utilise le signal du compteur principal pour remplir d'autres fonctions : telles que le contrôle, l'affichage et d'autres fonctions.
Les capteurs et les transmetteurs sont les concepts d'instruments thermiques. Le capteur convertit des grandeurs physiques non électriques telles que la température, la pression, le niveau de liquide, le matériau, les caractéristiques du gaz, etc. en signaux électriques ou envoie directement des grandeurs physiques telles que la pression, le niveau de liquide, etc. au transmetteur.
L'émetteur est une source de signal qui amplifie le signal électrique faible collecté par le capteur pour transmettre ou démarrer le composant de contrôle, ou convertit l'entrée non électrique du capteur en un signal électrique et l'amplifie pour la mesure et le contrôle à distance. La grandeur analogique peut également être convertie en grandeur numérique selon les besoins. Le capteur et le transmetteur forment ensemble une source de signal de surveillance contrôlée automatiquement. Différentes grandeurs physiques nécessitent différents capteurs et émetteurs correspondants. Il existe également un transmetteur qui ne convertit pas les grandeurs physiques en signaux électriques, comme un "transmetteur de pression différentielle" d'une jauge de niveau d'eau de chaudière. De part et d'autre du soufflet de l'émetteur, la pression différentielle de part et d'autre du soufflet entraîne le dispositif d'amplification mécanique pour indiquer le niveau d'eau avec une aiguille. Bien sûr, il y a aussi ceux qui convertissent des grandeurs analogiques électriques en grandeurs numériques, que l'on peut aussi appeler émetteurs. Ce qui précède n'est qu'une illustration conceptuelle de la différence entre un capteur et un émetteur.
Caractéristiques des différents capteurs
Tout d'abord, la définition du capteur
La norme nationale GB7665-87 définit un capteur comme : "Un appareil ou un appareil qui peut détecter la mesure spécifiée et la convertir en un signal utilisable selon une certaine loi, généralement composé de composants sensibles et de composants de conversion." Un capteur est un dispositif de détection qui peut détecter les informations mesurées et peut transformer les informations détectées en signaux électriques ou en d'autres formes requises de sortie d'informations selon certaines règles, afin de répondre aux exigences de transmission, de traitement, de stockage, d'affichage, exigences d'enregistrement et de contrôle. C'est le premier lien pour réaliser la détection automatique et le contrôle automatique.
Deuxièmement, la classification des capteurs
À l'heure actuelle, il n'existe pas de méthode de classification unifiée pour les capteurs, mais les trois suivantes sont couramment utilisées :
1. Selon la quantité physique du capteur, il peut être divisé en déplacement, force, vitesse, température, débit, composition de gaz et autres capteurs
2. Selon le principe de fonctionnement du capteur, il peut être divisé en résistance, capacité, inductance, tension, Hall, photoélectrique, réseau, thermocouple et autres capteurs.
3. Selon la nature du signal de sortie du capteur, il peut être divisé en : capteur de type commutateur dont la sortie est la valeur de commutation ("1" et "0" ou "on" et "off"); la sortie est un capteur analogique ; la sortie est un capteur numérique à impulsions ou à code.
Troisièmement, les caractéristiques statiques du capteur
La caractéristique statique du capteur fait référence à la relation entre la sortie du capteur et l'entrée du signal d'entrée statique. Étant donné que l'entrée et la sortie sont indépendantes du temps à ce moment, la relation entre elles, c'est-à-dire les caractéristiques statiques du capteur, peut être une équation algébrique sans variables de temps, ou l'entrée est utilisée comme abscisse, et la sortie correspondante is La courbe caractéristique tracée par l'ordonnée est décrite. Les principaux paramètres qui caractérisent les caractéristiques statiques du capteur sont : la linéarité, la sensibilité, la résolution et l'hystérésis.
Quatrièmement, les caractéristiques dynamiques du capteur
Les caractéristiques dites dynamiques font référence aux caractéristiques de la sortie du capteur lorsque l'entrée change. Dans les travaux pratiques, les caractéristiques dynamiques du capteur sont souvent représentées par sa réponse à certains signaux d'entrée standard. En effet, la réponse du capteur au signal d'entrée standard est facile à obtenir expérimentalement, et il existe une certaine relation entre sa réponse au signal d'entrée standard et sa réponse à tout signal d'entrée, et cette dernière peut souvent être déduite en sachant l'ancien. Les signaux d'entrée standard les plus couramment utilisés sont le signal de pas et le signal sinusoïdal, de sorte que les caractéristiques dynamiques du capteur sont également couramment exprimées par la réponse de pas et la réponse en fréquence.
5. Linéarité du capteur
Typiquement, la sortie caractéristique statique réelle du capteur est une courbe plutôt qu'une ligne droite. Dans les travaux pratiques, afin que le compteur ait une lecture d'échelle uniforme, une ligne droite ajustée est souvent utilisée pour représenter approximativement la courbe caractéristique réelle, et la linéarité (erreur non linéaire) est un indicateur de performance de cette approximation.
Il existe plusieurs façons de sélectionner la ligne de raccord. Par exemple, prenez la ligne droite théorique reliant l'entrée zéro et le point de sortie pleine échelle comme ligne droite d'ajustement ; ou prendre la droite théorique dont la somme des carrés des écarts à partir de chaque point de la courbe caractéristique est la plus petite comme droite d'ajustement, et cette droite d'ajustement est appelée l'ajustement des moindres carrés. S'aligner.
6. Sensibilité du capteur
La sensibilité fait référence au rapport entre le changement de sortie △y et le changement d'entrée △x dans les conditions de fonctionnement en régime permanent du capteur.
C'est la pente de la courbe caractéristique sortie-entrée. S'il existe une relation linéaire entre la sortie du capteur et l'entrée, la sensibilité S est une constante. Sinon, cela variera avec la quantité d'entrée.
La dimension de la sensibilité est le rapport des dimensions de la sortie et de l'entrée. Par exemple, pour un capteur de déplacement, lorsque le déplacement change de 1 mm, la tension de sortie change de 200 mV, alors sa sensibilité doit être exprimée en 200 mV/mm.
Lorsque les dimensions de la sortie et de l'entrée du capteur sont les mêmes, la sensibilité peut être comprise comme le grossissement.
Améliorer la sensibilité, peut obtenir une plus grande précision de mesure. Cependant, plus la sensibilité est élevée, plus la plage de mesure est étroite et plus la stabilité est mauvaise.
Sept, la résolution du capteur
7. La résolution fait référence à la capacité d'un capteur à percevoir le plus petit changement dans le mesurande. Autrement dit, si la quantité d'entrée change lentement à partir d'une valeur non nulle. Lorsque la valeur de changement d'entrée ne dépasse pas une certaine valeur, la sortie du capteur ne changera pas, c'est-à-dire que le capteur ne peut pas distinguer le changement de la quantité d'entrée. La sortie ne change que lorsque la quantité d'entrée change au-delà de la résolution.
Habituellement, la résolution de chaque point dans la plage pleine échelle du capteur n'est pas la même, de sorte que la valeur de changement maximale de la quantité d'entrée qui peut produire un changement progressif de la quantité de sortie dans la plage pleine échelle est souvent utilisée comme un indice pour mesurer la résolution. Si les indicateurs ci-dessus sont exprimés en pourcentage de la pleine échelle, cela s'appelle la résolution.
