ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ДАТЧИКОВ
На датчик могут одновременно воздействовать различные факторы (давление, температура, влажность, вибрация, радиация и т.д.), но воспринимать он должен только одну величину, называемую естественно измеряемой величиной А [1,2].
Функциональную зависимость выходной величины В датчика от естественной измеряемой величины А в статических условиях, выраженную аналитически, таблично или графически, называют статической характеристикой датчика.
Статическая чувствительность представляет собой отношение малых приращений выходной величины к соответствующим малым приращениям входной величины в статических условиях:
Понятие статической чувствительности аналогично понятию коэффициента усиления, градиента, коэффициента чувствительности.
Понятие чувствительности можно распространить на динамические условия работы. При этом под динамической чувствительностью подразумевают отношение скорости изменения выходного сигнала к соответствующей скорости изменения входного сигнала:
Под порогом чувствительности понимают минимальное изменение измеряемой величины (входного сигнала), вызывающее изменение выходного сигнала.
Нормальными условиями эксплуатации датчика являются: температура окружающей среды +25 ± 10 °С, атмосферное давление 750 ± 30 мм. рт. ст., относительная влажность окружающего воздуха 65 ± 15%, отсутствие вибрации и полей, кроме гравитационного.
Дополнительные погрешности датчика - это погрешности, вызываемые изменением внешних условий по сравнению с нормальными. Они выражаются в процентах, отнесенных к изменению неизмеряемого параметра (например, температурная погрешность 1% на 5°С; погрешность от магнитного поля 0.5% на 5 Э и т.д.)
Существуют различные подходы к классификации датчиков при их разработке.
Во-первых, датчики можно классифицировать по технологии изготовления, гибридно - пленочные, твердотельные биполярные, твердотельные МДП и т.д.
Во-вторых, они могут быть классифицированы по выходному электрическому параметру: емкостные, резистивные, индуктивные и т.д.
В-третьих, классификацию можно проводить по измеряемому параметру: датчики температуры, давления, тензодатчики, фотометрические датчики, датчики перемещения, магнитного поля, радиации и т.д.
Таким образом, параметров, измеряемых с помощью датчиков, множество, однако в основе всех современных микроэлектронных датчиков лежат полупроводниковые сенсоры, работающие на нескольких фундаментальных эффектах - это влияние на полупроводник:
- 1) магнитного поля;
- 2) деформации, давления;
- 3) окружающей газовой среды;
- 4) температуры, света и т.д.
