Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké uÄÂenàtechnické ...
Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké uÄÂenàtechnické ... Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké uÄÂenàtechnické ...
Mikrosenzory a mikromechanické systémy 15a) Ideální tvar charakteristiky, funkce y=a 0 x b) funkce y=(a 0 +a 1 x+a 3 x 3 )xObrázek 3.4: Příklady statické přenosové charakteristikyPro statická měření je nejvýhodnější a nejžádanější lineární závislost statické přenosovécharakteristiky, která je popsána funkcí:y0= a x( 3.3 )S touto charakteristikou souvisí citlivost senzoru K, která je definována sklonemcharakteristiky a v případě ideálního tvaru charakteristiky je rovna konstantě a 0 :∆yK = a 0=( 3.4 )∆xLimit detekce senzoru (práh citlivosti, dolní hranice měřícího rozsahu) je nejnižšíhodnota měřené veličiny, která může být senzorem detekována. Na výstupu senzoru je signálodpovídající střední kvadratické odchylce šumu senzoru. Limit detekce a další staticképarametry názorně ukazuje Obrázek 3.5 .a) kalibrační křivka b) hysterezní křivkaObrázek 3.5: Statické parametry senzorůRozlišení (rozlišitelnost) je nejmenší inkrement výstupu senzoru, který senzor vytvořípři změně výstupu. Odpovídá absolutní nebo relativní chybě senzoru.Přesnost snímače vyjadřujeme relativní chybou δ vztaženou k horní hranici měřenéhorozsahu (interval přesnosti je ±δ). Je-li rozsah snímače 0 až y max a relativní chyba δ, můžemerozdělit měřicí rozsah na pásma o šířce:∆ y p= 2δx max( 3.5 )
16 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v BrněTěchto rozlišitelných pásem je celkem:xmax 1n = =( 3.6 )∆ 2δy pa jsou odděleny úrovněmi o počtu:n ′ = n +1( 3.7 )Za předpokladu, že měřená veličina se může vyskytnout v libovolném z těchto intervalů sestejnou pravděpodobností, je pravděpodobnost, že měřená veličina bude v určitém intervalu:1p = ( 3.8 )nZ této úvahy je možné odvodit vztah pro množství informace I, které lze ze senzoru získat:1I = log 2( 3.9 )2δMnožství informace je udáno v binárních jednotkách – bitech.3.3.2 Dynamické vlastnosti senzorůMěřená a výstupní veličina je funkcí času, se kterým se neustále mění. Z tohoto důvodunestačí zejména u mnoha technologických procesů ke sledování měřené veličiny požadovatpouze statické parametry a charakteristiky. Zvláště snímače zařazené v obvodu regulačnísmyčky nebo indikující mezní stavy procesu musí být navrženy tak, aby výstupní signál y(t)ze snímače resp. z následujícího převodníku sledoval s minimálním zkreslením vstupní signálx(t). Dynamické chování senzorů lze ve většině běžných případů popsat lineární diferenciálnírovnicí s konstantními koeficienty. Pokud toto zjednodušení nelze provést, je nutno nelineárnírovnici po úsecích linearizovat a dynamické chování sledovat v těchto úsecích. Dynamickéchování senzoru se v technické praxi vyjadřuje přenosovou funkcí, resp. frekvenčnícharakteristikou, kterou formálně získáme z přenosové funkce ( 3.10 ) dosazením p = j.Nevhodné dynamické chování členů měřicího řetězce, zejména snímače, lze upravit pomocíkorekčních členů.Y(p) (1 + pT1)(1 + pT2)...(1 + pTm)F(p) = = K( 3.10 )X(p) (1 + pt )(1 + pt )...(1 + pt )12Přechodová charakteristika je průběh výstupní veličiny v závislosti na čase při skokovézměně vstupní veličiny. Frekvenční charakteristika udává závislost přenosu a fázového úhluna frekvenci, tedy rozdíl amplitudy a fáze výstupního signálu oproti signálu vstupnímu vzávislosti na frekvenci. Mezi dynamické parametry dále patří parametry časové odezvy,časová konstanta, šíře frekvenčního pásma, frekvenční rozsah, rychlost číslicového přenosu,parametry šumu.n
- Page 4 and 5: DESCRIPTIONSafety FittingsIt is not
- Page 6 and 7: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 8: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 11 and 12: 8 Fakulta elektrotechniky a komunik
- Page 14 and 15: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 16 and 17: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 20 and 21: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 22 and 23: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 24 and 25: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 26 and 27: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 28 and 29: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 30 and 31: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 32 and 33: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 34 and 35: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 36 and 37: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 38 and 39: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 40 and 41: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 42 and 43: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 44 and 45: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 46 and 47: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 48 and 49: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 50 and 51: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 52 and 53: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 54 and 55: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 56 and 57: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 58 and 59: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 60 and 61: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 62 and 63: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 64 and 65: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 66 and 67: Mikrosenzory a mikromechanické sys
<strong>Mikrosenzory</strong> a mikromechanické systémy 15a) Ideální tvar charakteristiky, funkce y=a 0 x b) funkce y=(a 0 +a 1 x+a 3 x 3 )xObrázek 3.4: Příklady statické přenosové charakteristikyPro statická měření je nejvýhodnější a nejžádanější lineární závislost statické přenosovécharakteristiky, která je popsána funkcí:y0= a x( 3.3 )S touto charakteristikou souvisí citlivost senzoru K, která je definována sklonemcharakteristiky a v případě ideálního tvaru charakteristiky je rovna konstantě a 0 :∆yK = a 0=( 3.4 )∆xLimit detekce senzoru (práh citlivosti, dolní hranice měřícího rozsahu) je nejnižšíhodnota měřené veličiny, která může být senzorem detekována. Na výstupu senzoru je signálodpovídající střední kvadratické odchylce šumu senzoru. Limit detekce a další staticképarametry názorně ukazuje Obrázek 3.5 .a) kalibrační křivka b) hysterezní křivkaObrázek 3.5: Statické parametry senzorůRozlišení (rozlišitelnost) je nejmenší inkrement výstupu senzoru, který senzor vytvořípři změně výstupu. Odpovídá absolutní nebo relativní chybě senzoru.Přesnost snímače vyjadřujeme relativní chybou δ vztaženou k horní hranici měřenéhorozsahu (interval přesnosti je ±δ). Je-li rozsah snímače 0 až y max a relativní chyba δ, můžemerozdělit měřicí rozsah na pásma o šířce:∆ y p= 2δx max( 3.5 )
Change language