Podstawy metrologii - Czujniki i przetworniki pomiarowe

1. Czujniki pomiarowe to podzespoły o niewielkim rozmiarze, które wykorzystuje się kontroli procesów oraz pracy maszyn i urządzeń przemysłowych. Przetwarzają one wielkość fizyczną lub chemiczną w inną wielkość łatwiejszą do pomiaru. Są one częścią przetwornika pomiarowego, który przetwarza daną wielkość fizyczną w inną, ale z określoną dokładnością.


2. Charakterystyka statyczna - zależność między sygnałem wyjściowym a sygnałem wejściowym. Wykres charakterystyki statycznej nie jest zależny od czasu, a punkty pojedynczych wartości są w dowolnej kolejności. W charakterystyce dynamicznej wykres jest zależny od czasu.

3. Parametry statyczne:
  • czułość na wielkość mierzoną
  • wrażliwość na wielkości wpływające
  • zakres pomiarowy
  • błąd nieliniowości
4. Na podstawie charakterystyk statycznych oceniana jest:
  • liniowość przetwarzania
  • jaki rodzaj błędów występuje i jakie są wartości tych błędów
  • czy istnieje histereza
  • ocena powtarzalności parametrów
  • zakres pomiarowy
5. Podczas badania właściwości dynamicznych przetworników i przyrządów pomiarowych ocenia się odpowiedź układu na zmianę skokową wielkości wejściowej (szybkość reakcji, czas ustalania tej wielkości, sposób dochodzenia do stanu ustalonego) oraz odpowiedź układu na wymuszenie sinusoidalne, które jest zależne od częstotliwości.

6. Rozróżnia się przetworniki:
  • bezinercyjny
  • inercyjny pierwszego rzędu (składa się z elementu rozpraszającego energię i elementu akumulującego energię kinetyczną i potencjalną) - np. termometr
  • inercyjny drugiego rzędu (składa się z elementu rozpraszającego energię i elementu akumulującego energię potencjalną i elementu akumulującego energię kinetyczną)
  • oscylacyjny