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
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 = y N y S relativní chyba měření δ Y = y / y S relativní chyba senzoru δ S = y max / (y max - y min ) 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
Ďaďo, S. Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. Měření neelektrických veličin 6
Ďaďo, S. Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. Měření neelektrických veličin 7
Ďaďo, S. Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. Měření neelektrických veličin 8
Ďaďo, S. Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. Měření neelektrických veličin 9
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
Ďaďo, S. Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. - obr. 1 Měření neelektrických veličin 11
Ďaďo, S. Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. Měření neelektrických veličin 12
- obr. 2 Ďaďo, S. Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. Měření neelektrických veličin 13
Ďaďo, S. Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. Měření neelektrických veličin 14
Ďaďo, S. Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. Měření neelektrických veličin 15
Ďaďo, S. Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. 2. vyd. Praha:Vydavatelství ČVUT, 1996. 315. s. www.analog.com Měření neelektrických veličin 16
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