Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία ΚΕΦ 2

ΣΥΛΟΓΗΣΥΛΟΓΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙΚΑΙΕΛΕΓΧΟΣΕΛΕΓΧΟΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

ΑΡΧΕΣΑΡΧΕΣ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥΚΕΦΚΕΦ 22

ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΑΑΙΣΘΗΤΗΡΙΑ -- ΜΕΤΡΗΣΕΙΣΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 22

nn 2.12.1 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά μετρήσεωνμετρήσεων..•• 2.1.12.1.1 ΜονάδεςΜονάδες καικαι συστήματασυστήματα μονάδωνμονάδων..•• 2.1.22.1.2 ΜέθοδοιΜέθοδοι μετρήσεωνμετρήσεων..•• 2.1.32.1.3 ΣφάλματαΣφάλματα μετρήσεωνμετρήσεων –– ακρίβειαακρίβειαμέτρησηςμέτρησης..

nn 2.22.2 ΑισθητήριαΑισθητήρια –– είδηείδη αισθητηρίωναισθητηρίων..nn 2.32.3 χαρακτηριστικάχαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίων..nn 2.42.4 ΕιδικάΕιδικά χαρακτηριστικάχαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίων..


INTERNETINTERNETnn SensorSensor FromFrom WikipediaWikipedia,, thethe freefree

encyclopediaencyclopediann Sensors magazine.Sensors magazine.nn ΕταιρίαΕταιρία marexmarex..

http://en.wikipedia.org/wiki/Sensor

http://www.sensorsmag.com/

http://www.marex.gr/html/page.asp?PageID=17&Lang=2


2.12.1 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά μετρήσεωνμετρήσεωνnn ΗΗ μετατροπήμετατροπή τωντων γεγονότωνγεγονότων ήή τωντωνφυσικώνφυσικών μεγεθώνμεγεθών σεσε ηλεκτρικόηλεκτρικό σήμασήμαγίνεταιγίνεται απόαπό τατα αισθητήριααισθητήρια..

nn ΗΗ σύγκρισησύγκριση αυτήςαυτής τηςτης τιμήςτιμής μεμεκάποιακάποια άλληάλλη δεδομένηδεδομένη τιμήτιμήονομάζεταιονομάζεται μέτρησημέτρηση..

nn ΗΗ σωστήσωστή καικαι ακριβήςακριβής μέτρησημέτρηση καθορίζεικαθορίζειτηντην πορείαπορεία τουτου ελέγχουελέγχου..

nn ΣωστήΣωστή μέτρησημέτρηση >>>>>>>> σωστόσωστόέλεγχοέλεγχο..


2.1.12.1.1 ΜονάδεςΜονάδες καικαι συστήματασυστήματαμονάδωνμονάδων..

nn ΤαΤα συστήματασυστήματα μονάδωνμονάδων χωρίζονταιχωρίζονται σεσεδύοδύο ομάδεςομάδες..

nn ΤιςΤις θεμελιώδειςθεμελιώδεις ((πουπου αναπαρίστανταιαναπαρίστανταιμεμε πρότυπαπρότυπα μέτραμέτρα καικαι σταθμάσταθμά))

nn ΤιςΤις παράγωγεςπαράγωγες ((πουπου ορίζονταιορίζονται μεμε βάσηβάσητιςτις θεμελιώδειςθεμελιώδεις καικαι προκύπτουνπροκύπτουν απόαπό τιςτιςβασικέςβασικές μεμε τηντην βοήθειαβοήθεια τύπωντύπων τηςτηςφυσικήςφυσικής καικαι τωντων μαθηματικώνμαθηματικών))


2.1.12.1.1 ΜονάδεςΜονάδες καικαι συστήματασυστήματα μονάδωνμονάδων..

Καντέλα (Κηρίο)(cd)Ένταση ΦωτεινότηταςΘεμελιώδες

Μολ (mol)Ποσότητα ΟυσίαςΘεμελιώδες

Κέλβιν (K)Απόλυτη/ΘερμοδυναμικήΘερμοκρασίαΘεμελιώδες

Αμπέρ (Α)Ένταση ηλεκτρικού ρεύματοςΘεμελιώδες

Δευτερόλεπτο (s)ΧρόνοςΘεμελιώδες

Μέτρο (m)ΜήκοςΘεμελιώδες

Χιλιόγραμμο (kg)ΜάζαΘεμελιώδες

MονάδαΜέγεθος

http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=%CE%9A%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%AD%CE%BB%CE%B1&action=edit&redlink=1

http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=%CE%9A%CE%B7%CF%81%CE%AF%CE%BF&action=edit&redlink=1

http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=%CE%88%CE%BD%CF%84%CE%B1%CF%83%CE%B7_%CE%A6%CF%89%CF%84%CE%B5%CE%B9%CE%BD%CF%8C%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1%CF%82&action=edit&redlink=1

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9C%CE%BF%CE%BB_%28%CE%BC%CE%BF%CE%BD%CE%AC%CE%B4%CE%B1_%CE%BC%CE%AD%CF%84%CF%81%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82%29

http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=%CE%A0%CE%BF%CF%83%CF%8C%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1_%CE%9F%CF%85%CF%83%CE%AF%CE%B1%CF%82&action=edit&redlink=1

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%92%CE%B1%CE%B8%CE%BC%CF%8C%CF%82_%CE%9A%CE%AD%CE%BB%CE%B2%CE%B9%CE%BD

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%98%CE%B5%CF%81%CE%BC%CE%BF%CE%BA%CF%81%CE%B1%CF%83%CE%AF%CE%B1

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%91%CE%BC%CF%80%CE%AD%CF%81_%28%CE%BC%CE%BF%CE%BD%CE%AC%CE%B4%CE%B1_%CE%BC%CE%AD%CF%84%CF%81%CE%B7%CF%83%CE%B7%CF%82%29

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%88%CE%BD%CF%84%CE%B1%CF%83%CE%B7_%CE%B7%CE%BB%CE%B5%CE%BA%CF%84%CF%81%CE%B9%CE%BA%CE%BF%CF%8D_%CF%81%CE%B5%CF%8D%CE%BC%CE%B1%CF%84%CE%BF%CF%82

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%94%CE%B5%CF%85%CF%84%CE%B5%CF%81%CF%8C%CE%BB%CE%B5%CF%80%CF%84%CE%BF

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A7%CF%81%CF%8C%CE%BD%CE%BF%CF%82

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9C%CE%AD%CF%84%CF%81%CE%BF_%28%CE%BC%CE%BF%CE%BD%CE%AC%CE%B4%CE%B1_%CE%BC%CE%AE%CE%BA%CE%BF%CF%85%CF%82%29

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9C%CE%AE%CE%BA%CE%BF%CF%82

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A7%CE%B9%CE%BB%CE%B9%CF%8C%CE%B3%CF%81%CE%B1%CE%BC%CE%BC%CE%BF

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%9C%CE%AC%CE%B6%CE%B1



Φαράντ (Farad) - FΧωρητικότηταΠαράγωγες

Ωμ (Ohm) - ΩΑντίστασηΠαράγωγες

Βόλτ (Volt) - VΤάσηΠαράγωγες

Κουλόμπ (Coulomb) -CbΦορτίοΠαράγωγες

MονάδαΜέγεθος



γιοκτόμετροεπτάκις εκατομμυριοστό10-24γιοκτοyyocto

ζεπτόμετροεξάκις εκατομμυριοστό10-21ζεπτοzzepto

αττόμετροπεντάκις εκατομμυριοστό10-18αττοaatto

φεμτόμετρο (φέρμι)τετράκις εκατομμυριοστό10-15φεμτοffemto

πικόμετροτρισεκατομμυριοστό10-12πικοppico

νανόμετροδισεκατομμυριοστό10-9νανοnnano

μικρόμετροεκατομμυριοστό10-6μικρομmicro

χιλιοστόμετροχιλιοστό10-3χιλιοστοmmilli

εκατοστόμετροεκατοστό10-2εκατοστοccenti

δεκατόμετροδέκατο10-1δεκατοddeci

ΥΠΟΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑ


2.1.12.1.1 ΜονάδεςΜονάδες καικαι συστήματασυστήματα μονάδωνμονάδων..ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑ

δεκάμετροδεκάδα101δεκαdadeca

εκατόμετροεκατοντάδα102εκατοhhecto

χιλιόμετροχιλιάδα103χιλιοkkilo

μεγάμετροεκατομμυριάδα106μεγαMmega

γιγάμετροδισεκατομμυριάδα109γιγαGgiga

τεράμετροτρισεκατομμυριάδα1012τεραTtera

πετάμετροτετράκις εκατομμυριάδα1015πεταPpeta

εξάμετροπεντάκις εκατομμυριάδα1018εξαEexa

ζεττάμετροεξάκις εκατομμυριάδα1021ζετταΖzetta

γιοττάμετροεπτάκις εκατομμυριάδα1024γιοτταYyotta


2.1.12.1.1 ΜονάδεςΜονάδες καικαι συστήματασυστήματαμονάδωνμονάδων..

nn ΕπίσηςΕπίσης μιαμια πολύπολύ σημαντικήσημαντική μονάδαμονάδα,, πουπουχρησιμοποιείταιχρησιμοποιείται κυρίωςκυρίως σεσε κυκλώματακυκλώματαενίσχυσηςενίσχυσης,, είναιείναι τοτο ντεσιμπέλντεσιμπέλ ((decibeldecibel ––dB)dB) καικαι εκφράζεταιεκφράζεται απόαπό τοτο λογάριθμολογάριθμο τουτουπηλίκουπηλίκου δύοδύο ομοειδώνομοειδών μεγεθώνμεγεθών..

nn ΓιαΓια τηντην ισχύισχύ ορίζεταιορίζεται ::nn 11 dB=10*log (P1/P2).dB=10*log (P1/P2).nn ΓιαΓια τηντην τάσητάση καικαι τηντην έντασηένταση τουτουρεύματοςρεύματος ορίζεταιορίζεται ::

nn 11 dB=20*log (U1/U2)=20*log (I1/I2).dB=20*log (U1/U2)=20*log (I1/I2).


2.1.22.1.2 ΜέθοδοιΜέθοδοι μετρήσεωνμετρήσεωνnn ΜέθοδοςΜέθοδος σύγκρισηςσύγκρισης.. ΣτηνΣτην μέθοδομέθοδοαυτήαυτή τοτο μετρούμενομετρούμενο μέγεθοςμέγεθοςσυγκρίνεταισυγκρίνεται μεμε έναένα ««πρότυποπρότυπο»» μέγεθοςμέγεθος..ΣκοπόςΣκοπός τηςτης μέτρησηςμέτρησης είναιείναι νανα επιτευχθείεπιτευχθείισορροπίαισορροπία ανάμεσαανάμεσα στοστο μετρούμενομετρούμενομέγεθοςμέγεθος καικαι στοστο πρότυποπρότυπο..

nn ΜέθοδοςΜέθοδος άμεσηςάμεσης εκτίμησηςεκτίμησης.. ΣτηνΣτηνμέθοδομέθοδο αυτήαυτή μετράμεμετράμε μεμε έναέναβαθμονομημένοβαθμονομημένο όργανοόργανο μέτρησηςμέτρησης.. ΈχειΈχειμικρότερημικρότερη ακρίβειαακρίβεια απόαπό τηντηνπροηγούμενηπροηγούμενη μέθοδομέθοδο..


2.1.22.1.2 ΜέθοδοιΜέθοδοι μετρήσεωνμετρήσεων

nn ΔιαφορικήΔιαφορική μέθοδομέθοδο.. ΕίναιΕίναι τροποποίησητροποποίησητηςτης πρώτηςπρώτης μεθόδουμεθόδου όπουόπου δίνουμεδίνουμε μεμεάμεσηάμεση εκτίμησηεκτίμηση τηντην διαφοράδιαφορά τουτουμετρούμενουμετρούμενου μεγέθουςμεγέθους καικαι ενόςενόςγνωστούγνωστού..


2.1.32.1.3 ΜέθοδοιΜέθοδοι μετρήσεωνμετρήσεωνnn ΚατάΚατά τηντην διεξαγωγήδιεξαγωγή μιαςμιας μέτρησηςμέτρησης,, είναιείναισχεδόνσχεδόν αναπόφευκτηαναπόφευκτη ηη ύπαρξηύπαρξησφάλματοςσφάλματος..

nn ΤαΤα σφάλματασφάλματα μπορείμπορεί νανα οφείλονταιοφείλονται σεσε ::nn ΑίτιαΑίτια πουπου προέρχονταιπροέρχονται απόαπό τηντην υπόυπόμέτρησημέτρηση διαδικασίαδιαδικασία..

nn ΕξωτερικάΕξωτερικά αίτιααίτια –– θόρυβοθόρυβο..nn ΑτέλειεςΑτέλειες τουτου οργάνουοργάνου μέτρησηςμέτρησης..nn ΛάθοςΛάθος ανάγνωσηανάγνωση τουτου οργάνουοργάνου μέτρησηςμέτρησηςαπόαπό τοντον χρήστηχρήστη..


2.1.32.1.3 ΜέθοδοιΜέθοδοι μετρήσεωνμετρήσεωνnn ΤαΤα σφάλματασφάλματα ταξινομούνταιταξινομούνται στιςστις εξήςεξήςκατηγορίεςκατηγορίες ::

nn ΣυστηματικάΣυστηματικά σφάλματασφάλματα.. ΕίναιΕίναι σταθεράσταθερά καικαιεπαναλαμβανόμεναεπαναλαμβανόμενα σφάλματασφάλματα,, πουπου συνήθωςσυνήθωςοφείλονταιοφείλονται στηνστην κατασκευήκατασκευή καικαι βαθμονόμησηβαθμονόμησητουτου οργάνουοργάνου ήή τοτο περιβάλλονπεριβάλλον τηςτης μέτρησηςμέτρησης..

nn ΤυχαίαΤυχαία σφάλματασφάλματα.. ΈχουνΈχουν ασταθήασταθήχαρακτήραχαρακτήρα καικαι δενδεν μπορούνμπορούν ναναπροσδιοριστούνπροσδιοριστούν εύκολαεύκολα.. ΣυνήθωςΣυνήθωςελαχιστοποιείταιελαχιστοποιείται ηη επίδρασηεπίδραση τουςτους μεμεεπανάληψηεπανάληψη τηςτης μέτρησηςμέτρησης..

nn ΆστοχαΆστοχα σφάλματασφάλματα.. ΕίναιΕίναι τατα σφάλματασφάλματα πουπουοφείλονταιοφείλονται στονστον ανθρώπινοανθρώπινο παράγονταπαράγοντα..


2.1.32.1.3 ΜέθοδοιΜέθοδοι μετρήσεωνμετρήσεωνnn ΤαΤα είδηείδη τωντων σφαλμάτωνσφαλμάτων είναιείναι τατα εξήςεξής ::nn ΑπόλυτοΑπόλυτο σφάλμασφάλμα.. ΔχΔχ==χχ--χχοο όπουόπου χχ ηημετρούμενημετρούμενη τιμήτιμή καικαι χχΟΟ ηη πραγματικήπραγματική..

nn ΣχετικόΣχετικό σφάλμασφάλμα.. γγ==ΔχΔχ//χχοο.. ΚαιΚαιεκφράζεταιεκφράζεται ωςως ποσοστόποσοστό %.%.

nn ΑπόΑπό τοτο απόλυτοαπόλυτο καικαι σχετικόσχετικό σφάλμασφάλμαμπορούμεμπορούμε νανα εκτιμήσουμεεκτιμήσουμε τηντην ακρίβειαακρίβειατηςτης μέτρησηςμέτρησης..

nn ΣανΣαν ακρίβειαακρίβεια aa ορίζουμεορίζουμε :: aa==ΔχΔχ//χχmaxmax..ΌπουΌπου χχmaxmax ηη μέγιστημέγιστη ένδειξηένδειξη τηςτηςκλίμακαςκλίμακας..


2.1.32.1.3 ΜέθοδοιΜέθοδοι μετρήσεωνμετρήσεωνnn ΠΡΟΣΟΧΗΠΡΟΣΟΧΗ !!!!!!

nn ΗΗ μεγαλύτερημεγαλύτερη ακρίβειαακρίβεια προκύπτειπροκύπτειπροςπρος τοτο τέλοςτέλος τηςτης κλίμακαςκλίμακαςμέτρησηςμέτρησης..

nn ΠρακτικάΠρακτικά τατα όργαναόργανα χρησιμοποιούνταιχρησιμοποιούνταιγιαγια μετρήσειςμετρήσεις στοστο τελευταίοτελευταίο τρίτοτρίτο τηςτηςκλίμακαςκλίμακας,, γιατίγιατί μετρήσειςμετρήσεις στηνστην αρχήαρχή τηςτηςκλίμακαςκλίμακας περιέχουνπεριέχουν μεγάλομεγάλο σχετικόσχετικόσφάλμασφάλμα..


2.22.2 ΑισθητήριαΑισθητήρια –– ΕίδηΕίδη αισθητηρίωναισθητηρίωνnn ΑισθητήριαΑισθητήρια ((sensors)sensors) είναιείναι κυκλώματακυκλώματα πουπουδέχονταιδέχονται έναένα σήμασήμα ήή μιαμια διέγερσηδιέγερση απόαπό τοτοπεριβάλλονπεριβάλλον καικαι απαντούναπαντούν μεμε έναένα ηλεκτρικόηλεκτρικόσήμασήμα.. ΔηλαδήΔηλαδή είναιείναι έναένα είδοςείδος μετατροπέαμετατροπέα μημηηλεκτρικώνηλεκτρικών μεγεθώνμεγεθών σεσε ηλεκτρικάηλεκτρικά..

nn ΤοΤο ηλεκτρικόηλεκτρικό σήμασήμα μπορείμπορεί νανα συλλεχθείσυλλεχθεί,, ναναενισχυθείενισχυθεί καικαι νανα διαμορφωθείδιαμορφωθεί απόαπό ηλεκτρονικάηλεκτρονικάκυκλώματακυκλώματα..

nn ΗΗ μορφήμορφή ενόςενός τέτοιουτέτοιου σήματοςσήματος μπορείμπορεί νανα είναιείναιτάσητάση,, ρεύμαρεύμα ήή φορτίοφορτίο..

nn ΤαΤα χαρακτηριστικάχαρακτηριστικά μεγέθημεγέθη τουτου είναιείναι τοτο πλάτοςπλάτος,,συχνότητασυχνότητα καικαι ηη φάσηφάση..


2.22.2 ΑισθητήριαΑισθητήρια –– ΕίδηΕίδη αισθητηρίωναισθητηρίωνnn ΟΟ όροςόρος αισθητήριοαισθητήριο ((sensor)sensor) χαρακτηρίζειχαρακτηρίζειτιςτις συσκευέςσυσκευές εκείνεςεκείνες πουπου μετατρέπουνμετατρέπουν μιαμιαμορφήμορφή ενέργειαςενέργειας σεσε ηλεκτρικήηλεκτρική..

nn ΠΠ..ΧΧ μικρόφωνομικρόφωνο..nn ΕνώΕνώ οο όροςόρος μετατροπέαςμετατροπέας ((transducer)transducer)χαρακτηρίζειχαρακτηρίζει τιςτις συσκευέςσυσκευές εκείνεςεκείνες πουπου μιαμιαμορφήμορφή ενέργειαςενέργειας σεσε άλληάλλη μορφήμορφή,, όχιόχιαπαραίτητααπαραίτητα ηλεκτρικήηλεκτρική

nn ΠΠ..ΧΧ μεγάφωνομεγάφωνο..nn ΤαΤα αισθητήριααισθητήρια είναιείναι μονάδεςμονάδες ενόςενός γενικότερουγενικότερουσυστήματοςσυστήματος πουπου ονομάζεταιονομάζεται σύστημασύστημασυλλογήςσυλλογής δεδομένωνδεδομένων ((data acquisitiondata acquisitionsystem)system)


2.22.2 ΑισθητήριαΑισθητήρια –– ΕίδηΕίδη αισθητηρίωναισθητηρίων

nn ΥπάρχουνΥπάρχουν δύοδύο κατηγορίεςκατηγορίες αισθητηρίωναισθητηρίων ::nn ΤαΤα παθητικάπαθητικά αισθητήριααισθητήρια,, όπουόπουδημιουργούνδημιουργούν απαπ’’ ευθείαςευθείας έναένα ηλεκτρικόηλεκτρικόσήμασήμα,, αποκρινόμενααποκρινόμενα στηνστην εξωτερικήεξωτερικήδιέγερσηδιέγερση καικαι δενδεν έχουνέχουν ανάγκηανάγκηεξωτερικήςεξωτερικής τροφοδοσίαςτροφοδοσίας..

nn ΠΠ..ΧΧ θερμοζεύγοςθερμοζεύγος,, μετράειμετράει τηντηνθερμοκρασίαθερμοκρασία καικαι παράγειπαράγει ηλεκτρικήηλεκτρικήτάσητάση..


2.22.2 ΑισθητήριαΑισθητήρια –– ΕίδηΕίδη αισθητηρίωναισθητηρίωνnn ΚαιΚαι τατα ενεργάενεργά αισθητήριααισθητήρια,, πουπου γιαγια ναναλειτουργήσουνλειτουργήσουν χρειάζονταιχρειάζονται εξωτερικήεξωτερικήτροφοδοσίατροφοδοσία..

nn ΠΠ..ΧΧ θερμίστορθερμίστορ,, μετράειμετράει τηντην θερμοκρασίαθερμοκρασία καικαιμεταβάλειμεταβάλει τηντην αντίστασηαντίσταση τουτου,, δενδεν δημιουργείδημιουργείαπόαπό μόνομόνο τουτου ηλεκτρικόηλεκτρικό σήμασήμα..

nn ΠΠ..ΧΧ ανιχνευτέςανιχνευτές ((detectors).detectors). ΈχουνΈχουν έξοδοέξοδομορφήςμορφής διακόπτηδιακόπτη,, πουπου αλλάζειαλλάζει κατάστασηκατάστασηότανόταν αντιλαμβάνεταιαντιλαμβάνεται κάποιοκάποιο συγκεκριμένοσυγκεκριμένογεγονόςγεγονός..


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 1)1) ΧαρακτηριστικήΧαρακτηριστική μεταφοράςμεταφοράς ((transfertransfer

function).function). ΟρίζεταιΟρίζεται ηη ιδανικήιδανική σχέσησχέση((θεωρητικήθεωρητική),), μεταξύμεταξύ τουτου σήματοςσήματοςεισόδουεισόδου ((διέγερσηδιέγερση)) καικαι τουτου σήματοςσήματοςεξόδουεξόδου τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου..

nn ΑνΑν RR είναιείναι τοτο σήμασήμα εξόδουεξόδου πουπου αντιστοιχείαντιστοιχείστηνστην διέγερσηδιέγερση rr τότετότε :: R=R=f(rf(r).).

nn ΗΗ εξίσωσηεξίσωση αυτήαυτή μπορείμπορεί νανα είναιείναι γραμμικήγραμμική,,λογαριθμικήλογαριθμική,, εκθετικήεκθετική ήή πολυωνυμικήπολυωνυμική..

nn ΣταΣτα περισσότεραπερισσότερα αισθητήριααισθητήρια επιδιώκεταιεπιδιώκεται ναναείναιείναι γραμμικήγραμμική.. R=b*r.R=b*r. ΌπουΌπου bb είναιείναι ηηευαισθησίαευαισθησία ((sensitivity)sensitivity) τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου..


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίων

0

R

r

b


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 2)2) ΕύροςΕύρος εισόδουεισόδου ((input full scaleinput full scale –– FS).FS).ΟνομάζεταιΟνομάζεται ηη δυναμικήδυναμική στάθμηστάθμη τηςτης διέγερσηςδιέγερσης,,πουπου μπορείμπορεί νανα υποστείυποστεί μετατροπήμετατροπή απόαπό έναένααισθητήριοαισθητήριο.. ΔηλαδήΔηλαδή ηη μεγαλύτερημεγαλύτερη δυνατήδυνατήτιμήτιμή τηςτης εισόδουεισόδου πουπου μπορείμπορεί ναναεφαρμοστείεφαρμοστεί στοστο αισθητήριοαισθητήριο,, χωρίςχωρίς ναναπροκαλέσειπροκαλέσει ανεπιθύμητηανεπιθύμητη ανακρίβειαανακρίβεια..

nn ΟιΟι μονάδεςμονάδες είναιείναι αυτέςαυτές τηςτης διέγερσηςδιέγερσης..nn ΑνΑν τοτο σήμασήμα εισόδουεισόδου είναιείναι μημη γραμμικόγραμμικό,, τότετότεγιαγια νανα αποφύγουμεαποφύγουμε μεγάλεςμεγάλες τιμέςτιμές τουτου εύρουςεύρουςτοτο εκφράζουμεεκφράζουμε σεσε dBdB..


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 3)3) ΕύροςΕύρος εξόδουεξόδου ((full scale outputfull scale output ––

FSO).FSO). ΟνομάζεταιΟνομάζεται ηη διαφοράδιαφορά τωντωντιμώντιμών πουπου δίνειδίνει ηη έξοδοςέξοδος τουτουαισθητηρίουαισθητηρίου,, ότανόταν σσ’’ αυτόαυτόεφαρμοστείεφαρμοστεί ηη μεγαλύτερημεγαλύτερη καικαι ήήμικρότερημικρότερη διέγερσηδιέγερση..


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 4)4) ΑκρίβειαΑκρίβεια ((accuracyaccuracy –– a).a). ΟνομάζεταιΟνομάζεται ηημεγαλύτερημεγαλύτερη απόκλισηαπόκλιση τωντων τιμώντιμών τηςτηςπραγματικήςπραγματικής απόαπό τηντην ονομαστικήονομαστικήδιέγερσηδιέγερση τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου,, πουπουαντιστοιχούναντιστοιχούν στηνστην ίδιαίδια έξοδοέξοδο..

nn ΟνομαστικήΟνομαστική διέγερσηδιέγερση είναιείναι αυτήαυτή πουπουπεριγράφεταιπεριγράφεται μεμε τηντην ιδανικήιδανική χαρακτηριστικήχαρακτηριστικήμεταφοράςμεταφοράς..

nn ΣταΣτα σύγχρονασύγχρονα αισθητήριααισθητήρια,, αντίαντί γιαγια τηντηνακρίβειαακρίβεια χρησιμοποιούμεχρησιμοποιούμε τηντην έννοιαέννοια τηςτηςαβεβαιότηταςαβεβαιότητας..

0

R

Έξοδος

r διέγερση

Ιδανική

χαρακτηριστικ

ή μεταφοράς

Καθορισμένα

όριαακρίβειας

Πραγματικήχαρακτηριστικήμεταφοράς

+δ

-δ


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 5)5) ΣφάλμαΣφάλμα ρύθμισηςρύθμισης ((calibrationcalibration

error).error). ΔημιουργείταιΔημιουργείται κατάκατά τητηδιαδικασίαδιαδικασία βαθμονόμησηςβαθμονόμησης τουτουαισθητηρίουαισθητηρίου στοστο εργοστάσιοεργοστάσιο..

nn ΕίναιΕίναι έναένα συστηματικόσυστηματικό σφάλμασφάλμα καικαιπροστίθεταιπροστίθεται σταστα σφάλματασφάλματα πουπου οδηγούνοδηγούνστηνστην πραγματικήπραγματική χαρακτηριστικήχαρακτηριστικήμεταφοράςμεταφοράς..


0

R

έξοδος

r διέγερση

Πραγματικήγραμμή

Γραμμήρύθμισης

S2

S1

s2s1

a

a 1

Δ=α1-α

δb=-Δ/(s2-s1)


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 6)6) ΥστέρησηΥστέρηση ((hysteresishysteresis –– h).h). ΕίναιΕίναιηη απόκλισηαπόκλιση πουπου παρουσιάζειπαρουσιάζει τοτοσήμασήμα εξόδουεξόδου τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου γιαγιατηντην ίδιαίδια τιμήτιμή τηςτης διέγερσηςδιέγερσης,, ότανόταν ηηείσοδοςείσοδος είναιείναι σεσε αύξουσααύξουσα κατάστασηκατάστασηκαικαι ότανόταν είναιείναι σεσε φθίνουσαφθίνουσακατάστασηκατάσταση..

nn ΟφείλεταιΟφείλεται στηνστην τριβήτριβή καικαι σεσε ανισοροπίεςανισοροπίεςπουπου παρουσιάζουνπαρουσιάζουν τατα υλικάυλικά..


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 7)7) ΜηΜη γραμμικότηταγραμμικότητα ((nonlinearitynonlinearity –– L)L).. ΗΗχαρακτηριστικήχαρακτηριστική μεταφοράςμεταφοράς τουςτους μπορείμπορείνανα προσεγγιστείπροσεγγιστεί απόαπό μιαμια ευθείαευθεία γραμμήγραμμή..

nn ΣφάλμαΣφάλμα μημη γραμμικότηταςγραμμικότητας είναιείναι ηη μέγιστημέγιστηαπόκλισηαπόκλιση τηςτης πραγματικήςπραγματικής χαρακτηριστικήςχαρακτηριστικήςμεταφοράςμεταφοράς απόαπό τηντην προσεγγιστικήπροσεγγιστική γραμμήγραμμή..

nn ΟιΟι πιοπιο γνωστέςγνωστές μέθοδοιμέθοδοι προσέγγισηςπροσέγγισης είναιείναι οιοι ::nn ΤωνΤων οριακώνοριακών σημείωνσημείων..nn ΤωνΤων ελαχίστωνελαχίστων τετραγώνωντετραγώνων..nn ΤηςΤης ανεξάρτητηςανεξάρτητης γραμμικότηταςγραμμικότητας..


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 8)8) ΚορεσμόςΚορεσμός ((saturation).saturation). ΕίναιΕίναι τοτο όριοόριολειτουργίαςλειτουργίας τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου,, γιαγια έναένααισθητήριοαισθητήριο πουπου έχειέχει γραμμικήγραμμική συμπεριφοράσυμπεριφοράυπάρχειυπάρχει κάποιακάποια τιμήτιμή τηςτης διέγερσηςδιέγερσης πέραπέρα απόαπότηντην οποίαοποία τοτο αισθητήριοαισθητήριο δενδεν ανταποκρίνεταιανταποκρίνεταιμεμε τοντον ίδιοίδιο τρόποτρόπο..

nn ΣτηνΣτην περιοχήπεριοχή κόρουκόρου περαιτέρωπεραιτέρω αύξησηαύξηση τηςτηςδιέγερσηςδιέγερσης δενδεν ισοδυναμείισοδυναμεί μεμε ανάλογηανάλογη αύξησηαύξησητουτου σήματοςσήματος εξόδουεξόδου..

nn ΗΗ αύξησηαύξηση θαθα είναιείναι μικρότερημικρότερη καικαι τελικάτελικάμηδενικήμηδενική..


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 9)9) ΕπαναληψημότηταΕπαναληψημότητα

((repeatability).repeatability). ΗΗ απόκρισηαπόκριση τουτουαισθητηρίουαισθητηρίου γιαγια τηντην ίδιαίδια διέγερσηδιέγερση δενδενείναιείναι πάνταπάντα ηη ίδιαίδια..

nn ΟρίζεταιΟρίζεται τοτο σφάλμασφάλμα επαναληψιμότηταςεπαναληψιμότηταςσανσαν ηη μέγιστημέγιστη διαφοράδιαφορά μεταξύμεταξύ δύοδύοτιμώντιμών διέγερσηςδιέγερσης,, πουπου δίνουνδίνουν τηντηνίδιαίδια έξοδοέξοδο..

nn δδrr==ΔΔ//FSFS *100%.*100%.


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 10)10) ΝεκρήΝεκρή ζώνηζώνη ((dead band).dead band). ΕίναιΕίναιηη περιοχήπεριοχή αναισθησίαςαναισθησίας τουτουαισθητηρίουαισθητηρίου..

nn ΣτηνΣτην περιοχήπεριοχή αυτήαυτή,, ενώενώ ηη διέγερσηδιέγερσημεταβάλλεταιμεταβάλλεται,, ήή έξοδοςέξοδος έχειέχει μιαμια σχεδόνσχεδόνσταθερήσταθερή τιμήτιμή,, συνήθωςσυνήθως μηδένμηδέν..


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 11)11) ΕυκρίνειαΕυκρίνεια –– διακριτικήδιακριτικήικανότηταικανότητα ((Resolution).Resolution). ΣανΣανδιακριτικήδιακριτική ικανότηταικανότητα ορίζεταιορίζεται ηημικρότερημικρότερη μεταβολήμεταβολή στηνστην διέγερσηδιέγερση,,πουπου μπορείμπορεί νανα γίνειγίνει αντιληπτήαντιληπτή απόαπότοτο αισθητήριοαισθητήριο..

nn ΗΗ έξοδοςέξοδος δενδεν είναιείναι ακριβώςακριβώς συνεχήςσυνεχήςαλλάαλλά αυξάνειαυξάνει κατάκατά μικρέςμικρές ποσότητεςποσότητες..


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 12)12) ΑξιοπιστίαΑξιοπιστία ((Reliability).Reliability). ΕίναιΕίναι ηηικανότηταικανότητα ενόςενός αισθητηρίουαισθητηρίου ναναυλοποιείυλοποιεί τητη χαρακτηριστικήχαρακτηριστικήμεταφοράςμεταφοράς τουτου ,, κάτωκάτω απόαπόκαθορισμένεςκαθορισμένες συνθήκεςσυνθήκες γιαγια μεγάλομεγάλοχρονικόχρονικό διάστημαδιάστημα..

nn ΔηλαδήΔηλαδή είναιείναι αξιόπιστοαξιόπιστο νανα λειτουργείλειτουργείχωρίςχωρίς σφάλμασφάλμα γιαγια έναένα καθορισμένοκαθορισμένοχρονικόχρονικό διάστημαδιάστημα ήή γιαγια ένανέναν αριθμόαριθμόχρήσεωνχρήσεων..


2.32.3 ΧαρακτηριστικάΧαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn 13)13) ΑβεβαιότηταΑβεβαιότητα ((Uncertainty).Uncertainty). ΗΗτιμήτιμή πουπου δίνειδίνει στηνστην έξοδοέξοδο έναένααισθητήριοαισθητήριο απέχειαπέχει απόαπό τηντηνπραγματικήπραγματική τιμήτιμή,, άραάρα ηη μέτρησημέτρησηπεριέχειπεριέχει μιαμια αβεβαιότητααβεβαιότητα,, πουπουοφείλεταιοφείλεται στηνστην ύπαρξηύπαρξη διαφόρωνδιαφόρωνσφαλμάτωνσφαλμάτων..

nn ΤοΤο σφάλμασφάλμα μπορείμπορεί νανα μειωθείμειωθεί,,βελτιώνονταςβελτιώνοντας τουςτους παράγοντεςπαράγοντες πουπου τοτοδημιουργούνδημιουργούν ενώενώ ηη αβεβαιότητααβεβαιότητα μπορείμπορείνανα εξακολουθείεξακολουθεί νανα είναιείναι μεγάλημεγάλη..


2.42.4 ΕιδικάΕιδικά χαρακτηριστικάχαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn ΣυνθήκεςΣυνθήκες αποθήκευσηςαποθήκευσης ((storagestorage

conditions).conditions). ΕίναιΕίναι τατα όριαόρια διαφόρωνδιαφόρωνπαραμέτρωνπαραμέτρων τουτου περιβάλλοντοςπεριβάλλοντος,, στασταοποίαοποία τοτο αισθητήριοαισθητήριο πρέπειπρέπει νανα βρίσκεταιβρίσκεταικατάκατά τηντην λειτουργίαλειτουργία τουτου,, ώστεώστε νανα μηνμηνεπηρεάζεταιεπηρεάζεται ηη συμπεριφοράσυμπεριφορά τουτου..

nn ΠΠ..χχ.. ηη ελάχιστηελάχιστη καικαι ηη μέγιστημέγιστη θερμοκρασίαθερμοκρασία..ΣτηνΣτην οποίαοποία περιλαμβάνεταιπεριλαμβάνεται καικαι ηη θερμοκρασίαθερμοκρασίατουτου αισθητηρίουαισθητηρίου..

nn ΗΗ σχετικήσχετική υγρασίαυγρασία..nn ΤαΤα ηλεκτρομαγνητικάηλεκτρομαγνητικά πεδίαπεδία..nn ΚΚ..λλ..ππ..


2.42.4 ΕιδικάΕιδικά χαρακτηριστικάχαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn ΆλλοςΆλλος παράγονταςπαράγοντας πουπου επηρεάζειεπηρεάζει τητηλειτουργίαλειτουργία αλλάαλλά καικαι τοτο ««χρόνοχρόνο ζωήςζωής»»τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου,, είναιείναι ηη μεταβολήμεταβολή τουτουρεύματοςρεύματος πουπου τοτο διαρρέειδιαρρέει..

nn ΜείωσηΜείωση οδηγείοδηγεί σεσε εσφαλμένηεσφαλμένη λειτουργίαλειτουργία((παροδικήπαροδική βλάβηβλάβη).).

nn ΑύξησηΑύξηση πιθανόνπιθανόν νανα αλλοιώσειαλλοιώσει τιςτιςιδιότητεςιδιότητες τουτου ήή νανα οδηγήσειοδηγήσει στηνστηνκαταστροφήκαταστροφή τουτου ((μόνιμημόνιμη βλάβηβλάβη).).


2.42.4 ΕιδικάΕιδικά χαρακτηριστικάχαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn ΗΗ βραχύχρονηβραχύχρονη καικαι μακρόχρονημακρόχρονησταθερότητασταθερότητα ((short and long termshort and long termstabilities).stabilities).

nn ΗΗ βραχύχρονηβραχύχρονη σταθερότητασταθερότητα σχετίζεταισχετίζεταιμεμε τηντην αλλαγήαλλαγή τηςτης συμπεριφοράςσυμπεριφοράς τουτουαισθητηρίουαισθητηρίου,, καθώςκαθώς αυτόαυτό λειτουργείλειτουργεί γιαγιαλεπτάλεπτά,, ώρεςώρες ήή μέρεςμέρες..

nn ΟφείλεταιΟφείλεται συνήθωςσυνήθως σεσε κακήκακήσυναρμολόγησησυναρμολόγηση τωντων μερώνμερών τουτουαισθητηρίουαισθητηρίου ήή σεσε κακήκακή χρήσηχρήση τουτου..


2.42.4 ΕιδικάΕιδικά χαρακτηριστικάχαρακτηριστικά αισθητηρίωναισθητηρίωνnn ΗΗ βραχύχρονηβραχύχρονη καικαι μακρόχρονημακρόχρονη σταθερότητασταθερότητα

((short and long term stabilities).short and long term stabilities).nn ΗΗ μακρόχρονημακρόχρονη σταθερότητασταθερότητα σχετίζεταισχετίζεται μεμε τηντηναλλαγήαλλαγή τηςτης συμπεριφοράςσυμπεριφοράς τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου μετάμετάαπόαπό μήνεςμήνες ήή χρόνιαχρόνια λειτουργίαςλειτουργίας τουτου,, λόγωλόγω««γήρανσηςγήρανσης»»..

nn ΟφείλεταιΟφείλεται συνήθωςσυνήθως στηνστην αλλαγήαλλαγή τωντων ιδιοτήτωνιδιοτήτων τουτουυλικούυλικού απόαπό τοτο οποίοοποίο είναιείναι κατασκευασμένοκατασκευασμένο..

nn ΗλεκτρικάΗλεκτρικά..nn ΜηχανικάΜηχανικά..nn ΘερμικάΘερμικά..nn ΧημικάΧημικά..nn ΚΚ..λλ..ππ

Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία ΚΕΦ 2

Documents

Transcript of Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία ΚΕΦ 2