Galveno un programmatūras ierīču mērierīču klasifikācija un pamatparametri

Jebkurai automātiskai vadības sistēmai kontrolētās vērtības novirzes mērīšanai no līdzsvara stāvokļa vērtības ir mērīšanas korpuss, kas var ne tikai izmērīt novirzes lielumu un zīmi, bet arī pārvērst šo novirzi formā, kas ir ērta turpmākai lietošanai sistēmā. automātiskai vadībai.

Regulējamo daudzumu fizikālā būtība ir ļoti dažāda, tāpēc arī mērīšanas orgāni ir dažādi. Tomēr vairumā gadījumu mērierīces izvade būs vai nu mehānisks lielums (nobīde, spēks) vai elektrisks lielums (spriegums, strāva, elektriskā pretestība, kapacitāte, induktivitāte, fāzes nobīde utt.).

Mērierīcēm, ko izmanto automātiskās vadības sistēmās, tiek izvirzītas šādas prasības:

• darbības uzticamība visos apstākļos, kas var rasties kontrolētā tehnoloģiskā procesā,

• nepieciešamo jutību

• pieļaujamie izmēri un svars,

• nepieciešamais impulss,

• zema jutība pret ārējām ietekmēm,

• neietekmē tehnoloģisko procesu un izmērīto vērtību,

• nepārprotamas norādes,

• stabilitāte laika gaitā,

• ieejas un izejas signālu saskaņošana ar citiem signāliem automatizācijas elementi.

Elektriskie lielumi ir visvieglāk izmērāmi, tāpēc daudzos gadījumos, mērot neelektriskos lielumus, kopā ar mērierīci tiek veikta speciāla ierīce (pārveidotājs), kas pārvērš neelektrisko lielumu mērķermeņa ieejā. elektriskajā daudzumā pie tā izejas. Šādas mērierīces sauc par sensoriem.

Parasti mērelementa, sensora un jutīga elementa jēdzieni netiek nošķirti (arī uzvārds bieži sastopams literatūrā par automātisko vadību).

Visizplatītākie ir elektriskie sensori, tas ir, mērierīces ar izmērītā neelektriskā daudzuma pārvēršanu elektriskajā. Šo sensoru uzbūve ir atkarīga no izmērītā daudzuma fiziskā rakstura un principa, kas pieņemts tā novirzes mērīšanai.

Mērierīču klasifikācija tiek veikta pēc to mērītās vērtības nosaukuma: līmeņa, spiediena, temperatūras, ātruma, sprieguma, strāvas, plūsmas ātruma, apgaismojuma, mitruma u.c. mērierīces.

Sensori tiek klasificēti: pirmkārt, pēc izmērītās vērtības nosaukuma un, otrkārt, pēc parametra, kurā tiek pārveidoti mērierīces signāli, piemēram, kapacitatīvie līmeņa sensori, induktīvie spiediena sensori, reostata temperatūras sensori utt.

Ērtības labad, izmantojot aplūkoto klasifikāciju, parasti viens no nosaukumiem tiek izlaists, jo vienu un to pašu sensoru var izmantot dažādu neelektrisku lielumu mērīšanai.

Sensoru pamatparametri

Galvenie mērīšanas ķermeņa (sensora) parametri, kas to raksturo:

• jutīgums

• inerce.

Sensora jutību sauc par izmaiņu attiecību Δy kontrolēto mainīgo, lai mainītu Δx ievades daudzumu:

K = Δg /ΔNS

Automātiskās vadības sistēmās šo attiecību sauc arī par sistēmas vai saites pastiprinājumu (ja tiek ņemta vērā saite).

Tādējādi mērīšanas elementa jutība atbilst tā pastiprinājumam.

Mērķermeņa (sensora) inerce nosaka arī tā pielietojuma iespējas automatizācijas sistēmās, jo rada zināmu aizkavēšanos vadāmā parametra vērtības mērīšanā dotajā brīdī. Aizkavēšanos var izraisīt detaļu masa, termiskā inerce, induktivitāte, kapacitāte un citi paša sensora elementi.

Pētot automātiskās vadības sistēmas dinamiskās īpašības, mērķermeņa inercei ir tāda pati loma kā jebkura cita automatizācijas sistēmas elementa inerciālajām īpašībām. Tāpēc, izvēloties sensoru, ir jāpievērš uzmanība ne tikai tā jutīgumam, bet arī impulsam.