A fő- és szoftvereszközök mérőeszközeinek osztályozása és alapvető paraméterei

Bármely automatikus vezérlőrendszer, amely a szabályozott érték eltérését méri az állandósult értéktől, rendelkezik egy mérőtesttel, amely nemcsak az eltérés nagyságát és előjelét képes mérni, hanem ezt az eltérést a rendszerben történő további felhasználásra alkalmas formává alakítja. automatikus vezérléshez.

A szabályozott mennyiségek fizikai természete igen változatos, ezért a mérőszervek is változatosak. A legtöbb esetben azonban a mérőeszköz kimenete vagy mechanikai mennyiség (elmozdulás, erő), vagy elektromos mennyiség (feszültség, áram, elektromos ellenállás, kapacitás, induktivitás, fáziseltolás stb.) lesz.

Az automatikus vezérlőrendszerekben használt mérőeszközökre a következő követelmények vonatkoznak:

• megbízható működés minden olyan körülmény között, ami egy ellenőrzött technológiai folyamatban előfordulhat,

• a szükséges érzékenységet

• megengedett méretek és tömegek,

• szükséges lendület,

• alacsony érzékenység a külső hatásokra,

• nincs befolyása a technológiai folyamatra és a mért értékre,

• egyértelmű jelek,

• időbeli stabilitás,

• a bemeneti és kimeneti jelek más jelekkel való egyeztetése automatizálási elemek.

Az elektromos mennyiségek a legkönnyebben mérhetők, ezért sok esetben a nem elektromos mennyiségek mérésekor a mérőtesttel együtt egy speciális eszközt (transzducer) végeznek, amely a mérőtest bemenetén átváltja a nem elektromos mennyiséget. elektromos mennyiségbe a kimenetén. Az ilyen mérőeszközöket érzékelőknek nevezzük.

Általános szabály, hogy nem tesznek különbséget a mérőelem, az érzékelő és az érzékeny elem fogalma között (a vezetéknév is gyakran megtalálható az automatikus vezérlésre vonatkozó szakirodalomban).

A legelterjedtebbek az elektromos érzékelők, vagyis a mért nem elektromos mennyiséget elektromossá alakító mérőeszközök. Ezen érzékelők felépítése a mért mennyiség fizikai természetétől és az eltérés mérésére alkalmazott elvtől függ.

A mérőeszközök osztályozása az általuk mért érték elnevezése szerint történik: szint, nyomás, hőmérséklet, sebesség, feszültség, áram, áramlási sebesség, megvilágítás, páratartalom stb. mérőeszközök.

Az érzékelők osztályozása: egyrészt a mért érték neve, másrészt pedig az a paraméter, amelyben a mérőeszköz jeleit átalakítják, például kapacitív szintérzékelők, induktív nyomásérzékelők, reosztát hőmérséklet-érzékelők stb.

A figyelembe vett osztályozás használatakor a kényelem érdekében általában az egyik név kimarad, mivel ugyanaz az érzékelő használható különböző nem elektromos mennyiségek mérésére.

Az érzékelők alapvető paraméterei

A mérőtestet (érzékelőt) jellemző fő paraméterek:

• érzékenység

• tehetetlenség.

Az érzékelő érzékenységét a Δy vezérelt változó változási relációjának nevezzük a Δx bemeneti mennyiség megváltoztatásához:

K = Δg/ΔNS

Az automatikus vezérlőrendszerekben ezt az arányt rendszer- vagy kapcsolaterősítésnek is nevezik (ha linket vesszük figyelembe).

Így a mérőelem érzékenysége megegyezik az erősítésével.

A mérőtest (szenzor) tehetetlensége meghatározza az automatizálási rendszerekben való alkalmazásának lehetőségeit is, mivel bizonyos késleltetést okoz a szabályozott paraméter értékének adott időpontban történő mérésében. A késleltetést maga az érzékelő részek tömege, hőtehetetlensége, induktivitása, kapacitása és egyéb elemei okozhatják.

Az automata vezérlőrendszer dinamikus tulajdonságainak vizsgálatakor a mérőtest tehetetlensége ugyanazt a szerepet játszik, mint az automatizálási rendszer bármely más elemének tehetetlenségi tulajdonságai. Ezért az érzékelő kiválasztásakor nem csak az érzékenységére kell figyelni, hanem a lendületére is.