Входные преобразователи. Обработка сигнала, страница 11

Измерительные приборы в электрических измерениях_______

напряжении V₀. Это означает, что напряжения, приложенные к кабелю и к входному импедансу операционного усилителя, становятся приблизительно равными нулю. Пренебрегая импедансами кабеля и усилителя, видим, что выходной заряд датчика полностью стечет через импеданс, образованный параллельным соединением С_о и R₀. Следовательно, передаточная функция равна:

Если настолько велико, что много больше единицы, то коэффициент передачи будет действительной величиной:

У операционного усилителя всегда имеется небольшой втекающий или вытекающий входной ток (необходимый для обеспечения требуемого режима по постоянному току входных транзисторов усилителя). Поэтому в отсутствие R_o усилитель заряда интегрировал бы этот ток до тех пор, пока, наконец, не попал бы в состояние насыщения на выходе. Однако сопротивление резистора R₀  надо выбирать большим для того, чтобы на низких частотах усилитель заряда работал удовлетворительно. Как следствие, операционный усилитель должен иметь крайне малые входные токи смещения (например, во входном каскаде должны быть применены полевые транзисторы).

Выходное напряжение усилителя заряда V_o пропорционально заряду Q, возникающему на выходе датчика, поскольку V₀= -FS_q/C₀=-Q/C₀. Малое значение выходного импеданса источника напряжения V₀ может пригодиться впоследствии в процессе дальнейшей передачи.

3.2.2 Термоэлектрические датчики

При каждом измерении температуры происходит перенос энергии: она либо отбирается у измеряемого объекта, либо добавляется ему. Последнее происходит в том случае, когда измеряемая температура ниже, чем температура датчика, которая стремится к тому, чтобы сравняться с температурой окружающей среды. Этот теплообмен, оказывающий влияние на измеряемый объект, происходит при каждом измерении и приводит к ошибкам. Передача энергии от измеряемого объекта к датчику температуры или наоборот осуществляется посредством теплопроводности, конвекции или излучения. Перенос тепла в веществе при отсутствии движения называется теплопроводностью. В контактных датчиках температуры теплопроводность является основным способом передачи энергии. Передача тепловой энергии движущейся массой называется тепловой конвекцией. Конвекция является важнейшим способом передачи энергии, когда датчик температуры помещен в газовый поток. Наконец,   передача   тепла   инфракрасным   электромагнитным

3.2 Входные преобразователи