Clasificarea și parametrii de bază ai aparatelor de măsură ale dispozitivelor principale și software

Orice sistem de control automat pentru măsurarea abaterii valorii controlate de la valoarea staționară are un corp de măsurare care nu numai că poate măsura magnitudinea și semnul abaterii, ci și transforma această abatere într-o formă convenabilă pentru utilizare ulterioară în sistem. pentru control automat.

Natura fizică a cantităților reglate este foarte diversă, prin urmare organele de măsurare sunt și ele diverse. În cele mai multe cazuri, însă, ieșirea dispozitivului de măsurare va fi fie o mărime mecanică (deplasare, forță), fie o mărime electrică (tensiune, curent, rezistență electrică, capacitate, inductanță, defazare etc.).

Următoarele cerințe sunt impuse dispozitivelor de măsurare utilizate în sistemele automate de control:

• fiabilitatea în funcționare în toate condițiile care pot fi întâlnite într-un proces tehnologic controlat,

• sensibilitatea necesară

• dimensiuni și greutate admise,

• impulsul necesar,

• sensibilitate scăzută la influențele externe,

• nu are nicio influență asupra procesului tehnologic și asupra valorii măsurate,

• indicații fără echivoc,

• stabilitate în timp,

• potrivirea semnalelor de intrare și de ieșire cu alte semnale elemente de automatizare.

Mărimile electrice sunt cel mai ușor de măsurat, prin urmare, în multe cazuri, atunci când se măsoară mărimi neelectrice, împreună cu corpul de măsurare se realizează un dispozitiv special (transductor), care convertește mărimea neelectrică la intrarea corpului de măsură. într-o mărime electrică la ieșire. Astfel de dispozitive de măsurare se numesc senzori.

De regulă, nu se face distincție între conceptele de element de măsurare, senzor și element sensibil (numele de familie se găsește adesea și în literatura despre controlul automat).

Cei mai des întâlniți sunt senzorii electrici, adică dispozitivele de măsură cu conversia unei mărimi măsurate neelectrice într-una electrică. Construcția acestor senzori depinde de natura fizică a mărimii măsurate și de principiul adoptat pentru măsurarea abaterii acesteia.

Clasificarea aparatelor de măsurare se realizează după denumirea valorii pe care o măsoară: aparate de măsură pentru nivel, presiune, temperatură, viteză, tensiune, curent, debit, iluminare, umiditate etc.

Senzorii sunt clasificați: în primul rând, după numele valorii măsurate și, în al doilea rând, după parametrul în care sunt convertite semnalele dispozitivului de măsurare, de exemplu, senzori capacitivi de nivel, senzori inductivi de presiune, senzori de temperatură reostat etc.

Pentru comoditate atunci când se utilizează clasificarea considerată, de regulă, unul dintre nume este omis, deoarece același senzor poate fi utilizat pentru a măsura diferite cantități neelectrice.

Parametrii de bază ai senzorilor

Principalii parametri ai corpului de măsurare (senzor) care îl caracterizează sunt:

• sensibilitate

• inerţie.

Sensibilitatea senzorului se numește relația de modificare Δy variabilă controlată pentru a modifica cantitatea de intrare Δx:

K = Δg/ΔNS

În sistemele de control automat, acest raport se mai numește și câștig de sistem sau de legătură (dacă se ia în considerare o legătură).

Astfel, sensibilitatea elementului de măsurare se potrivește cu câștigul acestuia.

Inerția corpului de măsurare (senzor) determină și posibilitățile de aplicare a acestuia în sistemele de automatizare, deoarece provoacă o anumită întârziere în măsurarea valorii parametrului controlat la un moment dat. Întârzierea poate fi cauzată de masa pieselor, inerția termică, inductanța, capacitatea și alte elemente ale senzorului în sine.

Când se studiază proprietățile dinamice ale unui sistem de control automat, inerția corpului de măsurare joacă același rol ca și proprietățile inerțiale ale oricărui alt element al sistemului de automatizare. Prin urmare, atunci când alegeți un senzor, este necesar să acordați atenție nu numai sensibilității sale, ci și impulsului său.