Датчики - определение

Что такое датчики, для чего они нужны и где применяются. Терминологический словарь-справочник, составленный на основе анализа заслуживающих доверия литературных источников.

Датчик - конструктивно обособленный первичный измерительный преобразователь, от которого поступают сигналы измерительной информации (он «даёт» информацию).

Примечания: Датчик может быть вынесен на значительное расстояние от средства измерения, принимающего его сигналы. В области измерений ионизирующих излучений применяют термин детектор.

Пример: Датчики запущенного метеорологического радиозонда передают измерительную информацию о температуре, давлении, влажности и других параметрах атмосферы.

Источник: Словарь. Основные термины метрологии, стандартизации, сертификации и средств измерений. Саратов: СГТУ, 2011 г.

Датчик... Что это такое? Понятием «датчик» в общем случае обозначают дешевый, но надежный приемник и преобразователь измеряемой величины, обладающий умеренной точностью и пригодный для серийного изготовления.

По определению одною из основоположников современной отечественной техники измерения физических величин А. М. Туричина (1966 г.) к датчикам относятся все основные узлы электронной схемы для измерения неэлектрических величин, расположенные непосредственно у объекта. Необходимость преобразования измеряемой неэлектрической величины в адекватный ей электрический сигнал послужила позднее основанием для введения термина "измерительный преобразователь", рекомендованного государственной системой обеспечения единства измерений вместо термина "датчик".

Источник: Виглеб Г. Датчики. Устройство и применение. Пер. с нем. М.: Мир, 1989 г.

Датчики  - средства измерений, содержащие не только первичные преобразователи, но и элементы измерительных схем, в которые включены эти преобразователи (усилители, функциональные преобразователи, устройства сопряжения с последующими средствами измерения и автоматизации).

В настоящее время датчики реализуются на основе различных физических явлений и различных технологий. Это дает возможность делать их как многофункциональными, т. е. обеспечивающими посредством одного датчика преобразование многих физических величин, так и "интеллектуальными", позволяющими выявлять при преобразовании определенной величины воздействия других величин, которые искажают результат преобразования.

Значения этих величин, преобразованных в электрические, могут использоваться для коррекции результата измерения измеряемой величины. Например, при измерении давления существенное влияние оказывает изменение температуры среды, в которой это давление измеряется. Поэтому при наличии датчика давления, обеспечивающего при определенных условиях преобразование также и температуры, причем результат измерения последней используется для коррекции результата измерения давления, имеет место не только многофункциональность, но и совершенно новые свойства датчика, в частности свойство самокорректировки, т. е. его "интеллектуализацию".

В последнее время при создании датчиков различных величин наметились сочетания различных физических принципов действия и новых направлений технологии, например микромеханики и микроэлектроники.

Источник: Готры З.Ю. Датчики. Справочник. Львов: Каменяр, 1995

Видео про датчики уровня:

Техническое средство с нормированными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи, именуется измерительным преобразователем.

Измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т.е. первый преобразователь визмерительной цепи (канала) средства измерений, именуется первичным измерительным преобразователем или простопервичным преобразователем. Первичные преобразователи могут быть встроены в измерительный прибор или измерительное устройство, а также конструктивно обособлены. В последнем случае такой первичный преобразователь рекомендуется именовать датчиком (поскольку от него якобы поступают измерительные сигналы, т.е. он «дает» информацию).

Судьба этого термина достаточно «драматична». Мало того, что в целом ряде применений его именуют (равно, кстати, как и первичный преобразователь!) то сенсором, то детектором, то просто чувствительным элементом. Главное - в течение десятилетий в отечественной нормативной метрологической терминологии существовало строжайшее «табу», мягко говоря, не рекомендовавшее этот термин к использованию при написании книг и статей. В последние годы запрет снят, термин «датчик» признан метрологически обоснованным, причем оговорено, что он может быть вынесен на значительное расстояние от средства измерений, принимающего его сигналы.

Источник: Котюк А.Ф. Датчики в современных измерениях. Справочное издание. — Москва, Радио и связь, Горячая линия - Телеком, 2006, стр. 8

Датчик — элемент измерительного устройства, преобразующий контролируемую величину (температуру, давление, мощность, расход, перемещение, влажность, скорость и др.) в сигнал, удобный для регистрации, передачи, хранения и воздействия на управляемые процессы. Для контроля температуры используются датчики температуры: термометры сопротивления, термопары, термисторы, биметаллические и дилатометрические термометры; для контроля давления — различные манометры; расхода — расходомеры; перемещения — индукционные, реостатные, емкостные, радиофизические датчики; скорости — тахометры (тахогенераторы); количества электрической энергии — счетчики, вольтметры и амперметры; частоты - частотомеры; влажности - влагомеры электрические, радиоктивные, свервысокочастотные и другие.

Источник: Бензарь В. К. Словарь-справочник по электротехнике, промышленной электротехнике и автоматике. Мн. 1985 г.

Датчик — это устройство, которое, подвергаясь воздействию физической измеряемой величины, выдает эквивалентный сигнал, обычно электрической природы (заряд, ток, напряжение или импеданс), являющийся функцией измеряемой величины: s = F(m).

Здесь s — выходная величина датчика, а m — входная величина. Измерив значение s, можно определить тем самым значение m. Соотношение s=F(m) выражает в общей теоретической форме физические законы, положенные в основу работы датчиков.

Будучи выраженными численно, эти законы предопределяют выбор конструкций (геометрии и размеров) и материалов для их изготовления, допустимые характеристики окружающей среды, при которых датчики могут работать, и условия применения. 

Источник: Аш Ж. Датчики измерительных систем. М.: Мир, 1992 г. Книга 1. стр. 8 - 9

Датчик — это устройство, воспринимающее измеряемый параметр и вырабатывающее соответствующий сигнал в целях передачи его для дальнейшего использования или регистрации.

Часто в технической литературе понятия датчиков и измерительных преобразователей между собой не разделяют и измерительные преобразователи называют просто датчиками. Хотя с функциональной точки зрения понятия измерительного преобразователя и датчика совпадают, но в конструкторской практике под датчиком следует понимать первичный измерительный преобразователь, заключенный в корпус и снабженный устройствами для его установки и фиксации на объекте, а также кабелем для передачи сигнала и соответствующими разъемами.

Таким образом, измерительное преобразование представляет собой отражение одной физической величины с помощью другой физической величины или набора таких физических величин. Выполняющий измерительное преобразование датчик работает в реальных производственных условиях эксплуатации, зачастую весьма тяжелых, связанных с высокими давлениями и температурами при влиянии агрессивных сред.

На датчик одновременно воздействует большое число параметров. Среди этих параметров только один является измеряемой величиной, а все остальные представляют собой внешние параметры, характеризующие производственную среду. Эти внешние параметры являются в данном случае помехами.

Каждый датчик должен на фоне помех наилучшим образом реагировать на измеряемую входную величину, вырабатывая соответствующую выходную величину или код выходной величины.

Источник: Шандров Б.В. Чудаков А.Д. Технические средства автоматизации. Учебник для ВУЗов. Москва Академия, 2007 г. стр. 16