Pagrindinių ir programinių įrenginių matavimo prietaisų klasifikacija ir pagrindiniai parametrai

Bet kuri automatinė valdymo sistema, skirta matuoti valdomos vertės nuokrypį nuo pastovios būsenos vertės, turi matavimo korpusą, kuris gali ne tik išmatuoti nuokrypio dydį ir ženklą, bet ir konvertuoti šį nuokrypį į formą, patogią tolesniam naudojimui sistemoje. automatiniam valdymui.

Reguliuojamų dydžių fizinė prigimtis yra labai įvairi, todėl įvairūs ir matavimo organai. Tačiau daugeliu atvejų matavimo prietaiso išvestis bus arba mechaninis dydis (poslinkis, jėga) arba elektrinis dydis (įtampa, srovė, elektrinė varža, talpa, induktyvumas, fazės poslinkis ir kt.).

Matavimo prietaisams, naudojamiems automatinio valdymo sistemose, keliami šie reikalavimai:

• veikimo patikimumas visomis sąlygomis, su kuriomis galima susidurti kontroliuojamo technologinio proceso metu,

• reikiamo jautrumo

• leistini matmenys ir svoris,

• reikalingas impulsas,

• mažas jautrumas išoriniam poveikiui,

• neturi įtakos technologiniam procesui ir išmatuotai vertei,

• nedviprasmiški požymiai,

• stabilumas laikui bėgant,

• įvesties ir išvesties signalų suderinimas su kitais signalais automatikos elementai.

Elektrinius dydžius matuoti yra lengviausia, todėl daugeliu atvejų matuojant neelektrinius dydžius kartu su matavimo korpusu atliekamas specialus prietaisas (keitiklis), kuris paverčia neelektrinį dydį matavimo kūno įėjime. į elektrinį dydį jo išėjime. Tokie matavimo prietaisai vadinami jutikliais.

Matavimo elemento, jutiklio ir jautraus elemento sąvokos paprastai neskiriamos (pavardė taip pat dažnai randama literatūroje apie automatinį valdymą).

Labiausiai paplitę yra elektriniai jutikliai, tai yra matavimo prietaisai, paverčiantys išmatuotą neelektrinį kiekį į elektrinį. Šių jutiklių konstrukcija priklauso nuo išmatuoto kiekio fizinio pobūdžio ir principo, priimto matuojant jo nuokrypį.

Matavimo prietaisai klasifikuojami pagal jų matuojamos vertės pavadinimą: lygio, slėgio, temperatūros, greičio, įtampos, srovės, srauto, apšvietimo, drėgmės ir kt. matavimo prietaisai.

Jutikliai klasifikuojami: pirma, pagal išmatuotos vertės pavadinimą ir, antra, pagal parametrą, kuriuo konvertuojami matavimo prietaiso signalai, pavyzdžiui, talpiniai lygio jutikliai, indukciniai slėgio jutikliai, reostato temperatūros jutikliai ir kt.

Patogumui naudojant nagrinėjamą klasifikaciją, paprastai vienas iš pavadinimų praleidžiamas, nes tas pats jutiklis gali būti naudojamas skirtingiems neelektriniams dydžiams matuoti.

Pagrindiniai jutiklių parametrai

Pagrindiniai jį apibūdinantys matavimo kūno (jutiklio) parametrai:

• jautrumas

• inercija.

Jutiklio jautrumas vadinamas pokyčio santykiu Δy valdomu kintamuoju, skirtu pakeisti Δx įvesties dydį:

K = Δg /ΔNS

Automatinio valdymo sistemose šis koeficientas dar vadinamas sistemos arba nuorodos padidėjimu (jei kalbama apie ryšį).

Taigi, matavimo elemento jautrumas atitinka jo padidėjimą.

Matavimo kūno (jutiklio) inercija lemia ir jo panaudojimo automatikos sistemose galimybes, nes sukelia tam tikrą delsą išmatuoti kontroliuojamo parametro reikšmę tam tikru momentu. Vėlavimą gali lemti dalių masė, šiluminė inercija, induktyvumas, talpa ir kiti paties jutiklio elementai.

Tiriant automatinės valdymo sistemos dinamines savybes, matavimo kūno inercija atlieka tokį patį vaidmenį kaip ir bet kurio kito automatikos sistemos elemento inercinės savybės. Todėl renkantis jutiklį būtina atkreipti dėmesį ne tik į jo jautrumą, bet ir į impulsą.