как менялись процессоры со временем
Центральный процессор (CPU): назначение, характеристики и ...
В этом случае он контрастирует с внешними компонентами, такими как основная память и схемы ввода-вывода, а также специализированными процессорам ...
датчики
Процессоры для встраиваемых систем занимают около 90 процентов рынка процессоров, причем 80 процентов из них представляют собой так называемые микроконтроллеры, которые помимо собственно процессора содержат другие функции (например, специальные аппаратные интерфейсы или непосредственно интегрированные <anchor>датчики</anchor>). Только около 10 процентов используются на персональных компьютеров, рабочих станциях или серверами[4].
Датчик: что это такое, виды и принцип работы
Датчик: что это такое, виды и принцип работы

[Перейти к содержанию](#content)

Переключить боковую панель[**Знание.Вики**](/articles/%D0%97%D0%B0%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0)

[Поиск](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%9F%D0%BE%D0%B8%D1%81%D0%BA "Искать в Знание.Вики [f]")

Персональные инструменты

[Создать учётную запись](#title=%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%A1%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D0%B0%D1%82%D1%8C_%D1%83%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D1%83%D1%8E_%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D1%81%D1%8C&returnto=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&returntoquery=%252F%25D0%2594%25D0%25B0%25D1%2582%25D1%2587%25D0%25B8%25D0%25BA%3D "Мы предлагаем вам создать учётную запись и войти в систему, хотя это и не обязательно.")

[Войти](#title=%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%92%D1%85%D0%BE%D0%B4&returnto=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&returntoquery=%252F%25D0%2594%25D0%25B0%25D1%2582%25D1%2587%25D0%25B8%25D0%25BA%3D "Здесь можно зарегистрироваться в системе, но это необязательно. [o]")

Навигация

- [Заглавная страница](/articles/%D0%97%D0%B0%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0 "Перейти на заглавную страницу [z]")
- [Случайная страница](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%A1%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B0%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0 "Посмотреть случайно выбранную страницу [x]")
- [Свежие правки](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D0%B6%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BA%D0%B8 "Список последних изменений [r]")
- [Новые страницы](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%9D%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D1%8B)

participation

- [bug\_in\_article](/articles/Bug_in_article-url)
- [Портал сообщества](/articles/%D0%97%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5.%D0%92%D0%B8%D0%BA%D0%B8:%D0%9F%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B0%D0%BB_%D1%81%D0%BE%D0%BE%D0%B1%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0 "О проекте, о том, чем здесь можно заниматься, а также — где что находится")
- [Форум](/articles/%D0%97%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5.%D0%92%D0%B8%D0%BA%D0%B8:%D0%A4%D0%BE%D1%80%D1%83%D0%BC)

Инструменты

- [Ссылки сюда](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%A1%D1%81%D1%8B%D0%BB%D0%BA%D0%B8_%D1%81%D1%8E%D0%B4%D0%B0/%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA "Список всех страниц, ссылающихся на данную [j]")
- [Связанные правки](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%A1%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BA%D0%B8/%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA "Последние изменения в страницах, на которые ссылается эта страница [k]")
- [Служебные страницы](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%A1%D0%BF%D0%B5%D1%86%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D1%8B "Список служебных страниц [q]")
- [Версия для печати](javascript:print(); "Версия этой страницы для печати [p]")
- [Постоянная ссылка](#title=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&oldid=694211 "Постоянная ссылка на эту версию страницы")
- [Сведения о странице](#title=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&action=info "Подробнее об этой странице")
- [Цитировать страницу](#title=%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%A6%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%82%D0%B0&page=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&id=694211&wpFormIdentifier=titleform "Информация о том, как цитировать эту страницу")

[Стать автором](https://forms.yandex.ru/cloud/63ff66c843f74fe3eba2f7fb/) [Стать экспертом](https://forms.yandex.ru/cloud/641c1f2702848f09492d4f17/)

![В начало](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/2uparrow.png/20px-2uparrow.png)[Оцените статью](https://forms.znanierussia.ru/forms/70d9c986-7202-44a8-b283-8a62153130c6/)

[Главная](/) / [Статьи](/articles/%D0%97%D0%B0%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0 "Заглавная страница") / Датчик

Содержание
переместить в боковую панельскрыть

- [Начало](#top-page)
- [1Классификация датчиков](#Классификация_датчиков)
Показать/Скрыть подраздел Классификация датчиков
   - [1.1Классификация по принципу действия](#Классификация_по_принципу_действия)
  - [1.2Классификация по характеру выходного сигнала](#Классификация_по_характеру_выходного_сигнала)
  - [1.3Классификация по типу чувствительного элемента](#Классификация_по_типу_чувствительного_элемента)
  - [1.4Классификация по числу выполняемых функций](#Классификация_по_числу_выполняемых_функций)
  - [1.5Классификация по количеству входных величин](#Классификация_по_количеству_входных_величин)
  - [1.6Классификация по другим признакам](#Классификация_по_другим_признакам)
- [2Интеллектуальные датчики](#Интеллектуальные_датчики)
- [3Основные характеристики датчиков](#Основные_характеристики_датчиков)
Показать/Скрыть подраздел Основные характеристики датчиков
   - [3.1Технические характеристики](#Технические_характеристики)
  - [3.2Метрологические характеристики](#Метрологические_характеристики)
- [4Области применения датчиков](#Области_применения_датчиков)
- [5Примечания](#Примечания)
- [6Литература](#Литература)

Скрыть/показать содержание


# Датчик

- [Статья](/articles/%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA "Просмотр основной страницы [c]")
- [Обсуждение](#title=%D0%9E%D0%B1%D1%81%D1%83%D0%B6%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5:%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&action=edit&redlink=1 "Обсуждение основной страницы (страница не существует) [t]")

русский

- [Читать](/articles/%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA)
- [Просмотр кода](#title=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&action=edit "Эта страница защищена от изменений. Вы можете посмотреть её исходный текст. [e]")
- [История](#title=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&action=history "Журнал изменений страницы [h]")

Ещё

- [Читать](/articles/%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA)
- [Просмотр кода](#title=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&action=edit)
- [История](#title=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&action=history)

![Эта статья прошла проверку экспертом](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/LogoReviewPassed.svg/30px-LogoReviewPassed.svg.png)

Материал из «Знание.Вики»

[![](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA_Sonablate.jpg/260px-%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA_Sonablate.jpg)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA_Sonablate.jpg)

[Увеличить](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA_Sonablate.jpg "Увеличить")

Мультифункциональный датчик медицинской диагностики _Sonoblate_

**Датчик** ( [англ.](/articles/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA "Английский язык") Sensor от [лат.](/articles/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA "Латинский язык") sensus — ощущение) — устройство, воспринимающее внешние воздействия и преобразующее их в изменение электрического сигнала или других выходных данных, которые оцениваются визуально или передаются в управляющее или измерительное устройство[\[1\]](#cite_note-1). В качестве внешних воздействий могут быть механические перемещения, интенсивность [света](/articles/%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D1%82 "Свет"), температура, расстояние, давление, влажность и так далее.

По типу выходной величины датчики можно разделить на неэлектрические и электрические. Классическими примерами неэлектрических датчиков являются лабораторные термометры, механические барометры, пружинные весы и тому подобные устройства.

Большинство датчиков являются электрическими и в дальнейшем рассматривается именно этот тип датчиков, опуская слово «электрический».

В зависимости от типа датчика его выходными данными могут быть напряжение, [ток](/articles/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%82%D0%BE%D0%BA "Электрический ток"), сопротивление или другие электрические величины[\[2\]](#cite_note-2).

Датчики широко используются в самых разных областях человеческой деятельности — добыче и переработке полезных ископаемых, [промышленном производстве](/articles/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%BC%D1%8B%D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE "Промышленное производство"), [транспорте](/articles/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82 "Транспорт"), коммуникациях, логистике, строительстве, сельском хозяйстве, здравоохранении, [науке](/articles/%D0%9D%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B0 "Наука") и других отраслях, являясь в настоящее время неотъемлемой частью технических устройств.

В промышленных автоматизированных системах управления датчики играют роль инициирующих устройств, информирующих систему о состоянии параметров объекта и необходимости производить те или иные действия в соответствии с заданным алгоритмом. В случае использования человеко-машинного интерфейса, являющегося частью [SCADA-системы](/articles/SCADA "SCADA"), показания датчиков в том или ином виде выводятся на экраны диспетчерских [компьютеров](/articles/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80 "Компьютер"), информируя операторов о состоянии технологического процесса.

## Классификация датчиков

Датчики могут быть классифицированы по следующим основным признакам:

- принцип действия;
- характер выходного сигнала;
- тип чувствительного элемента;
- число выполняемых функций;
- количество входных величин и пр.

### Классификация по принципу действия

По принципу действия датчики можно разделить на два класса:

- Активные (генераторные), осуществляющие непосредственное преобразование входной величины в электрический сигнал. Таковыми являются, например, термопары, содержащие два проводника различной химической природы. При нагревании спай термопары является местом возникновения термо-ЭДС. В датчике с пьезоэлектрическим эффектом механическое воздействие на кристалл (обычно кварца) приводит к его деформации и появлению на противоположных поверхностях кристалла электрических зарядов противоположного знака. В датчиках, использующих фотоэлектрические эффекты, общим является генерирование носителей электрических зарядов под действием света[\[3\]](#cite_note-3). Поскольку сигнал на выходе датчиков такого типа мал, применяют специальные усилительные устройства, приводящие его к стандартному уровню напряжения или тока. Обычно это (0—10) В или (4—20) мА.
- Пассивные (параметрические) датчики преобразуют входную величину в изменение какого-либо электрического параметра, измерение которого возможно лишь при включении датчика в специальную электрическую схему, содержащую источник питания и схему формирования сигнала; к таковым относятся потенциометрические, ёмкостные и индуктивные датчики[\[4\]](#cite_note-4).

### Классификация по характеру выходного сигнала

По характеру выходного сигнала можно привести следующую классификацию датчиков[\[5\]](#cite_note-5):

- Дискретные (бинарные) датчики. Это в основном нажимные контактные датчики с двумя состояниями выхода — «включено/выключено», а также пороговые датчики — компараторы (от [лат.](/articles/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA "Латинский язык") comparare — сравнивать);
- Аналоговые датчики. Это устройства, регистрирующие мгновенное значение изменяющегося во времени внешнего воздействия. Таковыми являются, например, датчики давления или температуры;
- Импульсные датчики. К таковым относятся устройства, на выходе которых формируется последовательность импульсов. Это, в основном, оптические датчики угла поворота (энкодеры) или линейного перемещения, а также разнообразные датчики расхода и измерения скорости потока с импульсным выходным сигналом;
- Цифровые датчики — это составные устройства с аналоговым входом и встроенным аналого-цифровым преобразователем. Эти датчики генерируют дискретные выходные сигналы, представленные в числовом формате. Полученные данные могут быть прочитаны цифровой системой регистрации или управления и обработаны соответствующим образом[\[6\]](#cite_note-6).

### Классификация по типу чувствительного элемента

- Датчики, основанные на использовании термоэлектрического эффекта (эффекта Зеебека). Самым распространённым датчиком такого типа является термопара — устройство в виде пары проводников из разнородных электрических проводников, соединённых на одном конце в виде спая и образующих электрический переход. Предназначены для измерения температуры;
- Полупроводниковые термометры. Основаны на зависимости от температуры падения напряжения на p-n переходе, смещённом в прямом направлении. Технология изготовления полупроводниковых термометров позволяет размещать их на кристаллах интегральных микросхем. Температурные датчики такого типа встраиваются в микропроцессоры и микроконтроллеры[\[7\]](#cite_note-7);
- Ёмкостные датчики. Конструктивно датчики этого типа выполнены так, что внешнее воздействие приводит к изменению ёмкостиконденсатора. Конденсатор может представлять собой разделенные диэлектриком пластины, между которыми меняются расстояние, площадь взаимного перекрытия либо изменяется свойство диэлектрика[\[8\]](#cite_note-8). Другая разновидность ёмкостного датчика — одна из пластин конденсатора является конструктивом датчика, а вторая внешним объектом (пальцем, касающимся сенсорного экрана или деталью на движущемся конвейере). В этом случае конденсатор формируется динамически;
- [Потенциометрические](/articles/%D0%A0%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80 "Резистор") датчики. В общем случае потенциометрический датчик представляет собой обмотку или полосу из материала с высоким электрическим сопротивлением (как правило, выполненную в виде неподвижного элемента конструкции), на которую подается питающее напряжение, и подвижного контакта, с которого снимается выходной сигнал;
- Индуктивные датчики. Эти датчики представляют собой встроенную катушку индуктивности с пропускаемым по ней переменным ток от внутреннего генератора, создающей вокруг себя магнитное поле. При внесении в активную зону датчика металлического, магнитного или ферромагнитного материала происходит изменение индуктивности катушки и, как следствие, изменение её индуктивного сопротивления[\[9\]](#cite_note-9);
- Оптические датчики (фотодатчики) представляют собой оптическое электронное устройство, в котором используются различные типы фотодетекторов — [фотодиодов](/articles/%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B4 "Фотодиод"), фоторезисторов;
- Магнитоэлектрические датчики, принцип работы которых основан на эффекте Холла — возникновении напряжения на гранях помещённой в магнитное поле пластины с протекающим по ней постоянным током. Возникающее при этом напряжение прямо пропорционально напряжённости магнитного поля. Этот метод используется в тех случаях, когда надо производить измерения бесконтактным способом (например, больших токов в подводящих силовых шинах или жилах кабелей, или измерение скорости вращающихся механизмов в труднодоступных местах)[\[10\]](#cite_note-10);
- Пьезоэлектрические датчики используют пьезоэлектрический эффект, возникающий в некоторых кристаллах, когда на стороне, противоположной приложенному механическому усилию, возникает электрический заряд, пропорциональный величине усилия. Устройства этого типа относятся к активным датчикам[\[11\]](#cite_note-:0-11);
- Тензометрические датчики также преобразуют величину деформации в электрический сигнал, и представляют собой резистивные элементы, электрическое сопротивление которых изменяется при растяжении или сжатии, то есть это датчики параметрического типа. Используются тензометрические датчики в основном в устройствах для измерения приложенной силы или определения веса[\[11\]](#cite_note-:0-11);
- Волоконно-оптические датчики. Общий принцип таких устройств заключается в том, что свет от [лазера](/articles/%D0%9B%D0%B0%D0%B7%D0%B5%D1%80 "Лазер") (чаще всего одномодового волоконного лазера) или суперлюминесцентного оптического источника передаётся через оптическое волокно, испытывая слабое изменение параметров света в волокне или в одной или нескольких брэгговских решетках под воздействием температуры или механического напряжения. В сравнении с другими типами датчиков, волокно-оптические датчики обладают следующими преимуществами:

  - датчики состоят из электрически непроводящих материалов (не требуют подводки электрических кабелей), что позволяет использовать их, например, в местах с высоким электрическим напряжением;
  - датчики можно безопасно использовать во взрывоопасной среде, поскольку отсутствует риск возникновения электрической искры, даже в случае поломки датчика;
  - датчики не подвержены влиянию электромагнитных помех (даже вблизи разряда молнии) и сами по себе не электризуют другие устройства;
  - датчики могут быть изготовлены из химически инертных материалов, что исключает загрязнение окружающей среды и [коррозию](/articles/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%8F "Коррозия") датчиков;
  - у датчиков очень широкий диапазон рабочих температур (гораздо больший, чем у электронных устройств)[\[12\]](#cite_note-12).
- Дифференциальные [трансформаторы](/articles/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80_(%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F) "Трансформатор (значения)") для измерения линейных перемещений (LVDT-датчики, от [англ.](/articles/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA "Английский язык") **L** inear **V** ariable **D** ifferential **T** ransformer). Датчик состоит из одной первичной обмотки, соединенной с двумя вторичными обмотками через подвижный ферромагнитный сердечник на оси трансформатора. Две вторичные обмотки соединены последовательно, но намотаны в противоположных направлениях. Сердечник выполняется короче, чем трансформатор, поэтому при его осевом перемещении меняется коэффициент магнитной связи обмоток. Идеально центрированный сердечник в идеале дает нулевой выходной сигнал. Смещение сердечника оценивается по амплитуде и фазе выходного сигнала.
- Ультразвуковые датчики. Это активные датчики, который могут одновременно передавать эталонный ультразвуковой сигнал и принимать отраженный от объекта сигнал. Для возбуждения ультразвуковых волн чаще всего применяются пьезоэлектрические преобразователи, работающие в так называемом моторном режиме, с прямым преобразованием электрической энергии в механическую. Применяются для определения расстояния до объекта[\[13\]](#cite_note-:1-13).

Кроме вышеперечисленных типов датчиков существуют датчики температуры, работающие в диапазоне инфракрасного излучения, детекторыионизирующих излучений, газоанализаторы, радиоволновые и электрохимические датчики.

- Схематичное изображение принципа действия датчиков разного типа
- [![Принцип действия дифференциального трансформатора (LVDT-датчик)](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/LVDT.png/150px-LVDT.png)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:LVDT.png "Принцип действия дифференциального трансформатора (LVDT-датчик)")







Принцип действия дифференциального трансформатора (LVDT-датчик)

- [![Принцип действия ёмкостного датчика](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/Kapsonde-prinzip.png)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Kapsonde-prinzip.png "Принцип действия ёмкостного датчика")







Принцип действия ёмкостного датчика

- [![Принцип действия индуктивного датчика](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/Inductive_sensor_scheme.svg/191px-Inductive_sensor_scheme.svg.png)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Inductive_sensor_scheme.svg "Принцип действия индуктивного датчика")







Принцип действия индуктивного датчика

- [![Принцип действия датчика Холла](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/Zasada_dzia%C5%82ania_hallotronu.png/200px-Zasada_dzia%C5%82ania_hallotronu.png)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Zasada_dzia%C5%82ania_hallotronu.png "Принцип действия датчика Холла")







Принцип действия датчика Холла

- [![Принцип действия датчика температуры типа «термопара»](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/Thermocouple_circuit_Ktype_including_voltmeter_temperature.svg/200px-Thermocouple_circuit_Ktype_including_voltmeter_temperature.svg.png)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Thermocouple_circuit_Ktype_including_voltmeter_temperature.svg "Принцип действия датчика температуры типа «термопара»")







Принцип действия датчика температуры типа «термопара»

- [![Схематичное изображение тензодатчика](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/Tecnologia_comun.png/200px-Tecnologia_comun.png)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Tecnologia_comun.png "Схематичное изображение тензодатчика")







Схематичное изображение тензодатчика

- [![Резистивный датчик](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/Epson_EB-U04_-_top_cover_-_linear_potentiometer-5426.jpg/200px-Epson_EB-U04_-_top_cover_-_linear_potentiometer-5426.jpg)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Epson_EB-U04_-_top_cover_-_linear_potentiometer-5426.jpg "Резистивный датчик")







Резистивный датчик

- [![Волоконно-оптический датчик](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/Fiber-optic_sensor.jpg/200px-Fiber-optic_sensor.jpg)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Fiber-optic_sensor.jpg "Волоконно-оптический датчик")







Волоконно-оптический датчик


### Классификация по числу выполняемых функций

По числу выполняемых функций датчики можно разделить на однофункциональные и многофункциональные, которые помимо восприятия внешних воздействий и преобразования их в изменение выходного сигнала могут выполнять ряд дополнительных функций. К таким датчикам можно отнести цифровые датчики с суммированием сигналов, датчики с перестраиваемыми адаптивными режимами работы и параметрами, датчики с метрологическим обслуживанием и датчики со встроенными микропроцессорами[\[14\]](#cite_note-14).

К дополнительным функциям многофункциональных датчиков можно отнести следующие:

- операции обработки данных и фильтрацию;
- коррекцию погрешностей;
- хранение сигналов;
- преобразование «поля» сигналов в изображение (графическая обработка сигнала);
- защиту от влияния помех.

Строго говоря, многофункциональные датчики — это составные устройства, осуществляющие помимо первичной регистрации входной величины также её преобразование и обработку.

### Классификация по количеству входных величин

- Одномерные, воспринимающие одну входную величину. Широкое распространение получили одномерные двухступенчатые датчики, служащие для регистрации изменяющихся механических величин. Давление, например, можно воспринять мембраной (первая ступень преобразования), деформация которой преобразуется в электрическую величину тензопреобразователем, наклеенным на мембрану (вторая ступень преобразования)[\[15\]](#cite_note-_210e48723881410b-15).
- Многомерные. Под многомерными понимаются датчики, воспринимающие и преобразующие несколько входных величин. Например, двухмерный селективный датчик для одновременного измерения усилия и температуры, основанный на использовании пассивных элементов и метода приведения (заключающегося в организации селективных каналов восприятия величин). Датчик изготовлен на базе продольных нитевидных кристаллов кремния диаметром 30 — 70 мкм с параллельной ориентацией осей роста. Центральная часть такого датчика имеет электронную проводимость n-тиnа, а окружающий её внешний слой дырочную проводимость p-типа. К кристаллу с проводимостью n-типа (выполняющего функцию термоэлемента) приварены контакты платиновой микропроволоки, легированной сурьмой, а к слою с проводимостью p-типа (тензоэлемента) — микропроволоки из чистой платины[\[16\]](#cite_note-_210e4f7238814d2b-16).

### Классификация по другим признакам

По среде передачи сигналов:

- проводные;
- беспроводные.

По взаимодействию с источниками информации:

- контактные;
- бесконтактные (дистанционного действия).

По технологии изготовления:

- элементные;
- интегральные.

По наличию компенсационной обратной связи:

- компенсационные;
- некомпенсационные.

## Интеллектуальные датчики

В настоящее время практически все аналоговые датчики имеют встроенный интегральный микропроцессорный преобразователь, который обеспечивает коррекцию температурного дрейфа параметров первичного преобразователя, что позволяет питать датчик внешним напряжением, изменяющимся в довольно широком диапазоне, осуществляет защиту от помех и многое другое. Всё это стало возможным при развитии интегральной технологии производства датчиков, в которых встроенные микропроцессоры позволили поднять уровень устройств на следующую ступень[\[13\]](#cite_note-:1-13).

Если требуется пороговое срабатывание выходного сигнала при достижении определённой величины входного воздействия, например, при превышении уровня жидкости в сосуде или давления в магистрали, используют пороговые датчики.

Информационно-цифровые датчики ( [англ.](/articles/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA "Английский язык") Fieldbus sensor) дополнительно обеспечивают передачу информации к управляющим или измерительным устройствам через шины промышленных сетей, таких как [Profibus](/articles/PROFIBUS "PROFIBUS"), [Industrial Ethernet](/articles/Industrial_Ethernet "Industrial Ethernet"), [EtherCAT,](/articles/EtherCAT "EtherCAT") [AS-Interface](/articles/AS-Interface "AS-Interface").

## Основные характеристики датчиков

Характеристики датчиков, как и других средств измерений, делятся на две группы — технические и метрологические[\[17\]](#cite_note-_e1688c97a520d67c-17)[\[18\]](#cite_note-18).

### Технические характеристики

Технические (преобразовательные) характеристики — это характеристики, устанавливающие связь между входной и выходной величинами. К ним относятся:

- чувствительность датчика — отношение приращения выходной величины к входной;
- разрешение — минимальное изменение входной величины, которое можно обнаружить на выходе;
- скорость реакции, определяющая способность датчика отслеживать изменения входной величины во времени;
- диапазон измерения — это область значений входной величины, в пределах которой не превышаются допустимые пределы погрешности измерительного устройства, имеющего нижний и верхний пределы измерения;
- гистерезис (от [греч.](/articles/%D0%93%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA "Греческий язык") ὑστέρησις — отставание, запаздывание) — несовпадения кривых зависимостей выхода от входа прямого и обратного процессов, разница между порогами срабатывания при изменении знака входной величины;
- повторяемость — ожидаемая ошибка при многократном повторении одного и того же измерения, оценивается воспроизводимостью максимально одинаковых значений выходного сигнала и достигается в результате точного соблюдения технологии производства, выбора материала и его свойств, качества сборки, проведения качественного выходного контроля при выпуске датчиков.

### Метрологические характеристики

Метрологические характеристики — характеристики датчиков, нормирующие точностные параметры (погрешности) средств измерения:

- погрешность измерений — отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины;

- точность — максимальная ожидаемая ошибка измерения, обратная характеристика погрешности;
- отклонение от нуля — значение выходной переменной, когда входная переменная равна нулю;
- линейность характеристики — независимость чувствительности от значения измеряемой величины. При нелинейности датчика применяют устройства коррекции характеристики, этот процесс называют линеаризацией;
- неопределённость результата измерения — мера разброса возможных значений измеряемой величины при одном и том же значении выходного сигнала.

## Области применения датчиков

Датчики широко используются в самых разных областях человеческой деятельности, в частности[\[19\]](#cite_note-19):

- в промышленной технике для измерения и регулирования температуры, давления, концентрации, массы, положения;
- в [робототехнике](/articles/%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0 "Робототехника") (зрение и осязание роботов);
- в машиностроении (автомобильное производства, авиастроение и так далее);
- в медицине (ранняя диагностика — томография, биохимический контроль и так далее);
- в системах безопасности (контроль несанкционированного проникновения);
- в [астрономии](/articles/%D0%90%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F "Астрономия") (ИК, УФ-диапазоны);
- в [космонавтике](/articles/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0 "Космонавтика") (состояние земной поверхности — лесов, посевов, снежного покрова);
- в технике пожарной безопасности;
- в прогнозе аварий в металлургии, энергетике, трубо\- и газопроводном транспорте;
- в криминалистике (выявление поддельных документов, денег, произведений искусства);
- в экологии (контроль вредных выбросов, концентраций токсических газов);
- в области военной техники (обнаружение пусков баллистических ракет, тепловые головки наведения, ночное видение, обнаружение минных полей, самолетов, кораблей, подводных лодок);
- в бытовой технике (холодильники, стиральные машины, электропечи, автомобили).

## Примечания

01. [↑](#cite_ref-1)[Датчики](http://www.electrolibrary.info/subscribe/sub_16_datchiki.htm)**(неопр.)**. _"Электронная электротехническая библиотека"_. Дата обращения: 26 февраля 2024.
02. [↑](#cite_ref-2)[ДАТЧИКИ. КЛАССИФИКАЦИЯ, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ, ХАРАКТЕРИСТИКИ](https://elib.bsu.by/bitstream/123456789/7671/36/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%20%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B9%208_.pdf)**(неопр.)**. Белорусский государственный университет. Дата обращения: 25 февраля 2024.
03. [↑](#cite_ref-3)[Активные датчики](https://studfile.net/preview/7475259/page:2/)**(неопр.)**. Уральский Федеральный университет. Дата обращения: 25 февраля 2024.
04. [↑](#cite_ref-4)[Пассивные датчики](https://studfile.net/preview/7475259/page:3/)**(неопр.)**. Уральский Федеральный университет. Дата обращения: 25 февраля 2024.
05. [↑](#cite_ref-5)[Классификация датчиков](https://ciu.nstu.ru/kaf/persons/92663/a/file_get/321680?nomenu=1)**(неопр.)**. Новосибирский ГТУ. Дата обращения: 25 февраля 2024.
06. [↑](#cite_ref-6)[Цифровые и информационно-цифровые датчики](https://studfile.net/preview/3297596/page:6/)**(неопр.)**. Московский государственный университет технологий и управления. Дата обращения: 25 февраля 2024.
07. [↑](#cite_ref-7)[Полупроводниковые датчики температуры](https://mcucpu.ru/index.php/pdevices/datchiki/108-poluprovodnikovye)**(неопр.)**. _МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ_. Дата обращения: 27 февраля 2024.
08. [↑](#cite_ref-8)[Емкостные датчики](https://leuze.ru/emkostnye-datchiki)**(неопр.)**. _LEUZE RUS_. Дата обращения: 26 февраля 2024.
09. [↑](#cite_ref-9)[ИНДУКТИВНЫЕ ДАТЧИКИ: ВИДЫ И ПРИНЦИП РАБОТЫ](https://kipia.ru/articles/datchiki-induktivnye/)**(неопр.)**. ООО «Энергопромавтоматика». Дата обращения: 26 февраля 2024.
10. [↑](#cite_ref-10)Холла эдс датчик / Ю. П. Гайдуков // [Большая советская энциклопедия](/articles/%D0%91%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%8F#Третье_издание "Большая советская энциклопедия") : \[в 30 т.\] / гл. ред. [А. М. Прохоров](/articles/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%85%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2,_%D0%90%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%80_%D0%9C%D0%B8%D1%85%D0%B0%D0%B9%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87 "Прохоров, Александр Михайлович"). — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
11. ↑ [11,0](#cite_ref-:0_11-0)[11,1](#cite_ref-:0_11-1)[Тензометрические и пьезоэлектрические датчики](https://studme.org/176849/tehnika/tenzometricheskie_pezoelektricheskie_datchiki#161)**(неопр.)**. _Studme.org_. Дата обращения: 26 февраля 2024.
12. [↑](#cite_ref-12)[Волоконно-оптические датчики](https://www.laser-portal.ru/content_359)**(неопр.)**. _«Лазерный портал»_. Балтийский государственный технический университет. Дата обращения: 26 февраля 2024.
13. ↑ [13,0](#cite_ref-:1_13-0)[13,1](#cite_ref-:1_13-1)_С. В. Левин, В. Н. Хмелёв._ [Измерительные преобразователи: конспект лекций](https://web.archive.org/web/20200220004616/https://textarchive.ru/c-2079800-pall.html). — Барнаул: Алтайский государственный технический университет, 2010. — 187 с.
14. [↑](#cite_ref-14)[Датчики](https://studfile.net/preview/5510296/page:2/)**(неопр.)**. Ростовский Государственный Медицинский Университет. Дата обращения: 26 февраля 2024.
15. [↑](#cite_ref-_210e48723881410b_15-0)[Алейников А. Ф., 2001](#CITEREFАлейников_А._Ф.2001), с. 23.
16. [↑](#cite_ref-_210e4f7238814d2b_16-0)[Алейников А. Ф., 2001](#CITEREFАлейников_А._Ф.2001), с. 56.
17. [↑](#cite_ref-_e1688c97a520d67c_17-0)[Шарапов В. М., 2012](#CITEREFШарапов_В._М.2012), с. 42—57.
18. [↑](#cite_ref-18)[Основные характеристики датчиков](https://studfile.net/preview/7258147/page:3/)**(неопр.)**. Вятский государственный университет. Дата обращения: 28 февраля 2024.
19. [↑](#cite_ref-19)[Области применения датчиков](https://studfile.net/preview/7475259/page:9/)**(неопр.)**. Уральский Федеральный университет. Дата обращения: 28 февраля 2024.

## Литература

- _Алейников А. Ф., Гридчин В. А., Цапенко М. П._ [Датчики (перспективные направления развития)](https://samelectric.ru/wp-content/uploads/downloads/2020/07/Alejnikov-A.F.-Datchiki.PDF.pdf)(рус.) / Под ред. проф. Цапенко М. П. — Новосибирск: НГТУ, 2001. — 176 с. — [ISBN 5-7782-0300-4](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%98%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8_%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3/5778203004).
- _Шарапов В. М., Полищук Е. С., Кошевой Н. Д., Ишанин Г. Г., Минаев И. Г., Совлуков А. С._ [Датчики: Справочное пособие](https://www.elec.ru/viewer?url=/files/2020/01/29/book_320_702.pdf)(рус.) / Под ред. Шарапова В. М. — М.: Техносфера, 2012. — 624 с. — [ISBN 978-5-94836-316-5](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%98%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8_%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3/9785948363165).

[![WLW Checked Off icon.svg](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/WLW_Checked_Off_icon.svg/30px-WLW_Checked_Off_icon.svg.png)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:WLW_Checked_Off_icon.svg)_Данная статья [имеет статус «готовой»](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%A1%D1%81%D1%8B%D0%BB%D0%BA%D0%B8_%D1%81%D1%8E%D0%B4%D0%B0/%D0%A8%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BD:%D0%93%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F "Служебная:Ссылки сюда/Шаблон:Готовая статья"). Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите [улучшить статью](#title=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&action=edit) — правьте смело!_

[![✓](https://storage.yandexcloud.net/roz-wiki/thumb/LogoReviewPassed.svg/40px-LogoReviewPassed.svg.png)](/articles/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:LogoReviewPassed.svg)

_Данная статья [имеет статус «проверенной»](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%A1%D1%81%D1%8B%D0%BB%D0%BA%D0%B8_%D1%81%D1%8E%D0%B4%D0%B0/%D0%A8%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BD:%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F "Служебная:Ссылки сюда/Шаблон:Проверенная статья"). Это говорит о том, что статья была проверена экспертом_

Источник — [https://znanierussia.ru/articles/index.php?title=Датчик&oldid=694211](#title=Датчик&oldid=694211)

[Категории](/articles/%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B8 "Служебная:Категории"):

- Знание.Вики:Готовые статьи о технологиях
- [Все статьи](/articles/%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F:%D0%92%D1%81%D0%B5_%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8 "Категория:Все статьи")
- Схемотехника
- Электронные компоненты
- Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN

Авторы: [LevLev](/articles/%D0%A3%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA:LevLev "Участник:LevLev"), [Markoveug BZ 49](/articles/%D0%A3%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA:Markoveug_BZ_49 "Участник:Markoveug BZ 49"), Александр Нечай, [Виктор Меркатор](/articles/%D0%A3%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA:%D0%92%D0%B8%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%9C%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80 "Участник:Виктор Меркатор")

- Эта страница в последний раз была отредактирована 15 августа 2024 в 11:41.
- Содержание доступно по лицензии [Creative Commons Attribution](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) (если не указано иное).

- [Политика конфиденциальности](https://roz-events.storage.yandexcloud.net/media/documents/privacy_policy.pdf)
- Пользовательское соглашение
- [О «Базе знаний»](/articles/%D0%97%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5.%D0%92%D0%B8%D0%BA%D0%B8:%D0%9E%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5)
- [Отказ от ответственности](/articles/%D0%97%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5.%D0%92%D0%B8%D0%BA%D0%B8:%D0%9E%D1%82%D0%BA%D0%B0%D0%B7_%D0%BE%D1%82_%D0%BE%D1%82%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8)
- [Мобильная версия](#title=%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA&%2F%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA=&mobileaction=toggle_view_mobile)

- [![Creative Commons Attribution](/articles/resources/assets/licenses/cc-by.png)](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)