4. ТЕХНИКА ДАТЧИКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ 4.1. Понятие датчика
Современная вычислительная техника позволяет автоматизиро вать многие производственные процессы, процессы измерения и коьь троля, бытовую и промышленную аппаратуру и установки, эксперт ментальные работы и т.д. Во всех этих случаях используются разнообразные датчики для преобразования сигналов датчиков в удобную ддя дальнейшей обработки форму. Автоматизированную систему можно сравнить высокоразвитой биологической системой - человеком.
Человек глазами воспринимает форму, размеры и цвет окружающих предметов, ушами слышит звуки, носом чувствует запахи. Обычно говорят о пяти видах ощущений, связанных со зрением, слухом, обонянием, вкусом и осязанием. Для формирования ощущений человеку необходимо внешнее раздражение определенных органов «датчиков* чувств». Для различных видов ощущений роль датчиков играют определенные органы чувств:
Глаза
Уши
Язык
Нос
Кожа
Однако для получения ощущения одних только органов чувств недостаточно. Например, при зрительном ощущении совсем не значит, что человек видит только благодаря глазам. Общеизвестно, что через глаза раздражения от внешней среды в виде сигналов по нервным волокнам передаются в головной мозг, и уже в нем формируется ощущение большого и малого, черного и белого и т.д. Эта общая схема возникновения ощущения относится также к слуху, обонянию и другим видам ощущения, т. е. фактически внешние раздражения как нечто сладкое или горькое, тихое или громкое оцениваются головным мозгом, которому необходимы датчики, реагирующие на эти раздражения.
Проследим за общей схемой поведения человека. «Внешнее» раздражение через упомянутые датчики в виде определенных сигна-
В зарубежной литературе вместо термина «датчик» более употребителен термин «сенсор» (от английского слова sense чувство, ощущение, чувствовать, ощущать) В отечественной литературе кроме термина «датчик» встречаются его эквиваленты' чувствительный элемент, регистратор, преобразователь, измеритель, первичный измерительный преобразователь и др.
дов поступает в головной мозг, формирующий ощущение. Человек в соответствии с ощущением выстраивает свое поведение.
Возьмем конкретный пример. Если комар сядет на тело и начнет высасывать кровь, то благодаря осязанию ощущается боль и зуд. Вслед за этим принимается решение прогнать или убить комара. В соответствии с принятым решением определяются будущие действия 0 мозг выдает необходимые командные сигналы рукам и ногам (действия могут быть сознательными или бессознательными).
Нечто аналогичное происходит и в автоматизированной технической системе, состоящей из объекта управления, датчиков и компьютера (микропроцессорного контроллера). Сравним обе системы. Датчики соответствуют органам чувств человека. Микропроцессор и память системы выполняют функции, аналогичные функциям головного мозга человека. Здесь, как и у человека, производятся расчеты и запоминание. Далее у человека согласно сигналам мозга приводятся в действие руки, ноги, тело, а в технической системе по командам процессора действует механическая рука или другое исполнительное устройство. Таким образом, система из микропроцессорного контроллера и датчиков весьма сходна по функциям отдельных элементов и по схеме поведения с человеком.
