Ana ve yazılım cihazlarının ölçüm cihazlarının sınıflandırılması ve temel parametreleri

Kontrol edilen değerin kararlı durum değerinden sapmasını ölçmek için herhangi bir otomatik kontrol sistemi, yalnızca sapmanın büyüklüğünü ve işaretini ölçmekle kalmayıp, aynı zamanda bu sapmayı sistemde daha sonra kullanılmak üzere uygun bir forma dönüştürebilen bir ölçüm gövdesine sahiptir. otomatik kontrol için.

Düzenlenen niceliklerin fiziksel doğası çok çeşitlidir, bu nedenle ölçüm organları da çeşitlidir. Ancak çoğu durumda, ölçüm cihazının çıktısı ya mekanik bir nicelik (yer değiştirme, kuvvet) ya da bir elektriksel nicelik (voltaj, akım, elektrik direnci, kapasitans, endüktans, faz kayması, vb.) olacaktır.

Otomatik kontrol sistemlerinde kullanılan ölçüm cihazlarına aşağıdaki gereklilikler uygulanır:

• Kontrollü bir teknolojik süreçte karşılaşılabilecek her koşulda operasyonda güvenilirlik,

• gerekli hassasiyet

• izin verilen boyutlar ve ağırlık,

• gerekli momentum,

• dış etkilere karşı düşük hassasiyet,

• teknolojik süreç ve ölçülen değer üzerinde hiçbir etkisi yoktur,

• kesin göstergeler,

• zamanla istikrar,

• giriş ve çıkış sinyallerini diğer sinyallerle eşleştirme otomasyon elemanları.

Elektriksel büyüklükler ölçülmesi en kolay olanlardır, bu nedenle çoğu durumda elektriksel olmayan büyüklükleri ölçerken, ölçüm gövdesiyle birlikte elektriksel olmayan miktarı ölçüm gövdesinin girişine dönüştüren özel bir cihaz (dönüştürücü) gerçekleştirilir. çıkışında elektriksel bir niceliğe dönüştürür. Bu tür ölçüm cihazlarına sensörler denir.

Kural olarak, bir ölçüm elemanı, bir sensör ve bir hassas eleman kavramları arasında hiçbir ayrım yapılmaz (soyadı, otomatik kontrol literatüründe de sıklıkla bulunur).

En yaygın olanları elektriksel sensörlerdir, yani ölçülen elektriksel olmayan bir miktarı elektriksel olana dönüştüren ölçüm cihazlarıdır. Bu sensörlerin yapısı, ölçülen miktarın fiziksel doğasına ve sapmasını ölçmek için benimsenen ilkeye bağlıdır.

Ölçüm cihazlarının sınıflandırılması, ölçtükleri değerin adına göre yapılır: seviye, basınç, sıcaklık, hız, voltaj, akım, akış hızı, aydınlatma, nem vb. için ölçüm cihazları.

Sensörler sınıflandırılır: ilk olarak, ölçülen değerin adına ve ikinci olarak, ölçüm cihazının sinyallerinin dönüştürüldüğü parametreye göre, örneğin kapasitif seviye sensörleri, endüktif basınç sensörleri, reostat sıcaklık sensörleri vb.

Dikkate alınan sınıflandırmayı kullanırken kolaylık sağlamak için, kural olarak, isimlerden biri atlanır, çünkü aynı sensör farklı elektriksel olmayan büyüklükleri ölçmek için kullanılabilir.

Sensörlerin temel parametreleri

Onu karakterize eden ölçüm gövdesinin (sensör) ana parametreleri şunlardır:

• duyarlılık

• eylemsizlik.

Sensör hassasiyeti, Δx giriş miktarını değiştirmek için Δy kontrollü değişken değişim ilişkisi olarak adlandırılır:

K = Δg /ΔNS

Otomatik kontrol sistemlerinde bu orana sistem veya link kazancı da denir (eğer bir link düşünülürse).

Böylece, ölçüm elemanının hassasiyeti kazancıyla eşleşir.

Ölçüm gövdesinin (sensör) ataleti, belirli bir zamanda kontrol edilen parametrenin değerinin ölçülmesinde belirli bir gecikmeye neden olduğundan, otomasyon sistemlerindeki uygulama olanaklarını da belirler. Gecikme, parçaların kütlesi, termal atalet, endüktans, kapasitans ve sensörün kendisinin diğer elemanlarından kaynaklanabilir.

Bir otomatik kontrol sisteminin dinamik özelliklerini incelerken, ölçüm gövdesinin eylemsizliği, otomasyon sisteminin diğer herhangi bir öğesinin eylemsizlik özellikleriyle aynı rolü oynar. Bu nedenle sensör seçerken sadece hassasiyetine değil momentumuna da dikkat etmek gerekiyor.