Датчик давления — это устройство, которое воспринимает давление и преобразует его изменение в электрический выходной сигнал. Он является одним из наиболее распространённых типов датчиков в автоматизированном оборудовании, а также ключевым элементом систем автоматического измерения силы. Для правильного использования датчиков давления необходимо прежде всего понимать их основные параметры.
Датчики давления в основном имеют следующие параметры:
1. Диапазон (Range)
Диапазон означает номинальную нагрузку датчика давления. Обычно используются такие единицы измерения, как кгс (KGf), Н (N) и т. д.
Например, при диапазоне 100 кгс диапазон измерений датчика составляет 0–100 кгс.
2. Чувствительность (Sensitivity)
Чувствительность — это коэффициент выходного сигнала датчика давления, единица измерения — мВ/В. Наиболее распространённые значения: 1 мВ/В, 2 мВ/В.
Полный выходной сигнал датчика давления рассчитывается по формуле:
Полный выход = рабочее напряжение × чувствительность
Например, при рабочем напряжении 5 В DC и чувствительности 2 мВ/В полный выход составит:
5 В × 2 мВ/В = 10 мВ.
Если полный диапазон датчика давления составляет 100 кг, то при нагрузке 100 кг выходной сигнал будет 10 мВ,
а при нагрузке 50 кг — 5 мВ.
3. Нелинейность (Nonlinearity)
Нелинейность — это процент максимального отклонения между выходным значением при отсутствии нагрузки и выходным значением при номинальной нагрузке, определённый по сравнению идеальной прямой линии и фактически измеренной кривой увеличения нагрузки, относительно номинального выходного сигнала.
Теоретически выходной сигнал датчика должен быть линейным, однако на практике это не так. Нелинейность отражает степень отклонения от идеальной линейной характеристики.
Единица измерения нелинейности — %FS (от полной шкалы).
Ошибка нелинейности = диапазон × нелинейность
Например, при диапазоне 100 кг и нелинейности 0,05 %FS ошибка нелинейности составит:
100 кг × 0,05 % = 0,05 кг.
4. Повторяемость (Repeatability)
Ошибка повторяемости относится к многократному нагружению датчика до номинальной нагрузки и последующей разгрузке при одинаковых условиях окружающей среды. Она определяется как максимальная разница выходных значений в одной и той же точке нагрузки, выраженная в процентах от номинального выходного сигнала.
5. Ползучесть (Creep)
Ползучесть означает изменение выходного сигнала датчика давления со временем при неизменной нагрузке и неизменных условиях испытаний. Обычно выражается в процентах от номинального выходного сигнала и, как правило, измеряется за интервал 30 минут.