Põhi- ja tarkvaraseadmete mõõteseadmete klassifikatsioon ja põhiparameetrid

Igal automaatsel juhtimissüsteemil, mis mõõdab kontrollitava väärtuse kõrvalekallet püsiseisundi väärtusest, on mõõtekeha, mis ei saa mitte ainult mõõta kõrvalekalde suurust ja märki, vaid ka teisendada selle kõrvalekalde vormi, mis on mugav süsteemis edasiseks kasutamiseks. automaatjuhtimiseks.

Reguleeritavate suuruste füüsikaline olemus on väga mitmekesine, seetõttu on mitmekesised ka mõõteorganid. Enamasti on aga mõõteseadme väljundiks kas mehaaniline suurus (nihe, jõud) või elektriline suurus (pinge, vool, elektritakistus, mahtuvus, induktiivsus, faasinihe jne).

Automaatjuhtimissüsteemides kasutatavatele mõõteseadmetele esitatakse järgmised nõuded:

• töökindlus kõigis tingimustes, mis võivad tekkida kontrollitud tehnoloogilises protsessis,

• vajalik tundlikkus

• lubatud mõõtmed ja kaal,

• vajalik hoog,

• madal tundlikkus välismõjude suhtes,

• ei mõjuta tehnoloogilist protsessi ega mõõdetud väärtust,

• ühemõttelised märgid,

• stabiilsus ajas,

• sisend- ja väljundsignaalide sobitamine teiste signaalidega automaatika elemendid.

Elektrilisi suurusi on kõige lihtsam mõõta, mistõttu paljudel juhtudel viiakse mitteelektriliste suuruste mõõtmisel koos mõõtekehaga läbi spetsiaalne seade (muundur), mis teisendab mõõtekeha sisendis mitteelektrilise suuruse. elektriliseks suuruseks selle väljundis. Selliseid mõõteseadmeid nimetatakse anduriteks.

Reeglina ei tehta vahet mõõteelemendi, anduri ja tundliku elemendi mõistete vahel (perekonnanime leidub sageli ka automaatjuhtimise kirjanduses).

Kõige levinumad on elektriandurid, st mõõteseadmed, mis muudavad mõõdetud mitteelektrilise suuruse elektriliseks. Nende andurite ehitus sõltub mõõdetud suuruse füüsikalisest olemusest ja selle kõrvalekalde mõõtmiseks kasutatavast põhimõttest.

Mõõteseadmete klassifitseerimine toimub nende mõõdetava väärtuse nimetuse järgi: taseme, rõhu, temperatuuri, kiiruse, pinge, voolu, voolukiiruse, valgustuse, niiskuse jne mõõtmise seadmed.

Andureid klassifitseeritakse: esiteks mõõdetud väärtuse nimetuse ja teiseks parameetri järgi, milles mõõteseadme signaale teisendatakse, näiteks mahtuvuslikud tasemeandurid, induktiivsed rõhuandurid, reostaadi temperatuuriandurid jne.

Vaadeldava klassifikatsiooni kasutamise mugavuse huvides jäetakse reeglina üks nimedest välja, kuna sama andurit saab kasutada erinevate mitteelektriliste suuruste mõõtmiseks.

Andurite põhiparameetrid

Mõõtekeha (anduri) peamised parameetrid, mis seda iseloomustavad, on:

• tundlikkus

• inerts.

Anduri tundlikkust nimetatakse muutuse suhteks Δy juhitavaks muutujaks, et muuta Δx sisendkogust:

K = Δg/ΔNS

Automaatjuhtimissüsteemides nimetatakse seda suhet ka süsteemi- või lingivõimenduseks (kui arvestada linki).

Seega vastab mõõteelemendi tundlikkus selle võimendusele.

Mõõtekeha (anduri) inerts määrab ka selle rakendusvõimalused automaatikasüsteemides, kuna põhjustab teatud ajahetkel kontrollitava parameetri väärtuse mõõtmisel teatud viivituse. Viivituse põhjuseks võivad olla osade mass, termiline inerts, induktiivsus, mahtuvus ja muud anduri enda elemendid.

Automaatjuhtimissüsteemi dünaamiliste omaduste uurimisel mängib mõõtekeha inerts sama rolli kui automaatikasüsteemi mis tahes muu elemendi inertsiaalsed omadused. Seetõttu on anduri valimisel vaja pöörata tähelepanu mitte ainult selle tundlikkusele, vaid ka selle impulsile.