6-mavzu. Datchiklar. Asosiy ma’lumotlar Reja

Datchiklarning asosiy vazifalari va klassifikatsiyasi.

Datchiklar haqida gapirganda odatda elektor kattaliklari bo‘lmagan ma’lumotlarni o‘lchash, nazorat qilish va boshqarish jarayonlarini amalga oshirish maqsadida ularni elektr signallariga o‘tkazuvchi qurilmalar tushiniladi.

Datchiklar o‘z navbatida ishlash tamoiliga asoslanib ikki guruxga bo‘linadi:
Generator-datchiklar,
Parametrik datchiklar.
Generator-datchiklar ular o‘lchanayotgan signal ta’sirida o‘zidan tok yoki kuchlanish hosil qiladilar.
Generator datchiklarning ma’lum fizik jarayonlar asosida ishlaydigan bir necha turlari mavjud:
1. P’ezoelektrik – pezoelektrik effektga asoslangan;
2. Termoelektrik – termoelektrik effektga asoslangan;
3. Induksion – elektromagnit induksiyasiga asoslangan;
4. Fotoelektrik – fotoeffekt hodisasiga asoslangan.
Parametrik datchiklar – ular o‘lchanayotgan signal ta’sirida o‘zlarining ma’lum bir parametrlarini o‘zgartiradilar. Parametrik datchiklarga
va ularning o‘zgarishi mumkin bo‘lgan parametrlariga misol qilib:
1. Sig‘imli – sig‘im o‘zgarishiga asoslangan;
2. Reostatli – qarshilikni o‘zgarishiga asoslangan;
3. Induksion – induktivlik o‘zgarishiga asoslangan.
Ma’lumotlarni etkazib berish va uzatish jarayonida qatnashayotgan energiyaning turiga qarab datchiklar quyidagicha bo‘ladi:

• 
  mexanik,
  
• 
  akustik,
  
• 
  temperaturali,
  
• 
  elektrik,
  
• 
  optik va boshqa turlarga ham ajratiladi.
  

Datchiklarning asosiy xarakteristikalaridan biri o‘zgartirish funksiyasi (o‘zgartirish qobiliyati) hisoblanadi. Datchikning sezgirligi bu kirish signalining chiqish signali orasidagi bog‘liqlikni ko‘rsatuvchi kattalik bo‘lib, bu kattalik datchiklarning turiga qarab Om/mm om millimetrlarda, millivolt graduslarda mV/S⁰ va shunga o‘xshash kattaliklarda o‘lchanadi.
Datchiklarning vaqt xarakteristikalari deganda – har qanday fizik protsesslar datchiklarda ma’lum bir vaqt davomida yuz beradi. Bu esa o‘lchanayotgan ma’lumotlarni kechikishiga sabab bo‘ladi (kirish signallari va chiqish orasidagi kechikish).
Amalda bu datchiklarning o‘lchayotgan ma’lumotlarining o‘zgarish tezligi va o‘lchash tezligi orasidagi bog‘lanishga olib keladi. Demak o‘lchayotgan kattalikni o‘zgarish tezligi muhim kattaliklardan biri hisoblanadi va bu tibbiyot texnikasi yaratilayotgan vaqtda e’tibor beriladigan kattaliklardan biridir.
Datchiklar bilan ishlayotganda faqat ularga xos bo‘lgan xatoliklar mavjud. Bularning sabablari quyidagilar bo‘lishi mumkin.
1. O‘zgartirish funksiyasini temperaturaga bog‘liqligi;
2. Gisterezis – kirish signalining o‘zgarish tezligiga bog‘liq bo‘lmagan holda kirish signallarinig chiqishga nisbatan juda sekin o‘zgarishi.
3. O‘zgartirish funksiyasini vaqtga bog‘liqligi;
4. Datchikni biologik ob’ektga tasiri natijasida bo‘ladigan o‘zgarishlar;
5. Datchiklarni inersion bo‘lishi sababli bo‘ladigan xatoliklar.

Demak, datchiklar fizik va fizik–ximik kattaliklarni o‘lchashga asoslangan, o‘z navbatida o‘lchanayotgan kattalik fizika yoki ximiyaning qaysi bo‘limiga tegishli bo‘lsa, o‘lchash turi ham fanlarning tegishli bo‘limi nomi bilan ataladi.

1. Mexanik o‘lchashlar;
2. Teplofizik o‘lchashlar;
3. Elektrik va magnitik kattaliklarni o‘lchashlar;
4. Optik o‘lchashlar;
5. Atom va yadro o‘lchashlari;
6. Fizik-ximik o‘lchashlar.
Natija olinishiga qarab – to‘g‘ridan to‘g‘ri o‘lchashlar, o‘zaro ta’sirga asoslangan o‘lchashlar va o‘lchash kattaliklarini tahlil qilish orqali olinadigan ma’lumotlar.
Qabul qilingan maxsus bir kattalikka asoslanib, o‘lchash quyidagi turlarga bo‘linadi:
1. Solishtirish usuli («Ko‘p – kam» tamoyiliga asosan);
2. Differensial usuli – bunda qurilma o‘lchanadigan kattalik bilan qabul qilingan qattalik o‘rtasidagi farqni ko‘rsatadi;
3. Nol usuli – bunda o‘lchanayotgan kattalik bilan qabul qilingan o‘lchov kattaligi orasidagi farq nolga olib kelinadi;
4. O‘zaro almashinish usuli – bunda o‘lchanadigan kattalik qabul qilingan kattalik bilan o‘zaro almashtiriladi.
O‘lchanuvchi kattaliklarning vaqt davomida o‘zgarishiga qarab ular statistik va dinamik o‘lchash kattaliklariga bo‘linadi. YUqorida keltirilgan datchik va elektrodlarning ma’lum bir kelishilgan kattaliklari asosida sinflarga ajratilishi funksional elektronikaning masalalarni tez va to‘g‘ri echishda, muhandislarga yordam berishga mo‘ljallangan.
Zamonaviy texnologiyalar asosida yaratilayotgan integral datchiklar nafaqat o‘lcham jihatdan balki o‘lchash jarayonidagi texnologik nochiziqliliklar asosida vujudga keladigan xatoliklarni hisobga olishi, ular ustida bajariladigan amallarni avtomatlashtirish imkonini berishi, olinayotgan ma’lumotlarni raqamli ko‘rinishda uzatish bilan birga o‘lchash jarayonini boshqarish imkoniyatiga ham egadirlar.
Bunday datchiklar majmuasi intellektual datchiklar deb nomlangan bo‘lib, ular nafaqat o‘lchash jarayonini boshqarish balki olinayotgan ma’lumotlarni baholash bilan bir vaqtda shu ma’lumotlarga asoslanib buyruq berishi, hatto o‘zining parametrlarini o‘zgartirish qobiliyatiga ham egadir.