![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Передаточная функция
Для каждого датчика можно вывести идеальное или теоретическое соотношение, связывающее сигналы на его входе и выходе. Выведенное идеальное соотношение между входным и выходным сигналом можно выразить в виде либо таблицы, либо графика, либо математического выражения. Это идеальное (теоретическое) выражение часто называют передаточной функцией. Передаточная функция устанавливает взаимосвязь между выходным электрическим сигналом датчика S и внешним воздействием s: S =f(s). Эта функция может быть как линейной, так и нелинейной (например, логарифмической, экспоненциальной или степенной). Во многих случаях передаточная функция является одномерной (т е связывает выходной сигнал только с одним внешним воздействием) Одномерную линейную функцию можно представить в виде выражения S=a + bs, (2 1) где а — постоянная составляющая (т е значение выходного сигнала при нулевом входном воздействии), b — наклон прямой, который часто называют чувствительностью датчика Параметр S — эта та характеристика электрического сигнала, которую системы сбора данных воспринимают в качестве выходного сигнала датчика В зависимости от свойств датчика это может быть амплитуда, частота или фаза Логарифмическая передаточная функция имеет вид S = а + bins, (2 2)
S=aeks, (2 3)
S = a0+alsk, (2 4) где к — постоянное число
Во многих случаях нелинейные датчики могут считаться линейными внутри ограниченного диапазона значений Для более широкого диапазона значений нелинейная передаточная функция представляется в виде отрезков нескольких прямых линий Это называется кусочно-линейной аппроксимацией В случаях, когда на выходной сигнал датчика оказывают влияние несколько внешних воздействий, его передаточная функция становится многомерной Примером датчика с двумерной передаточной функцией является инфракрасный датчик температуры Его передаточная функция связывает две температуры (Тb — абсолютную температуру объекта измерения и Ts- абсолютную температуру поверхности сенсорного элемента) с выходным напряжением V
где G - константа. Из выражения видно, что зависимость между температурой объекта и выходным напряжением (передаточная функция) является не только нелинейной (параболой четвертого порядка), но она также зависит от температуры поверхности чувствительного элемента. Для определения чувствительности такого датчика по отношению к температуре объекта, надо взять частную производную от выражения (2.6):
|