Klasifikácia a základné parametre meracích zariadení hlavných a softvérových zariadení

Každý automatický riadiaci systém na meranie odchýlky regulovanej hodnoty od ustálenej hodnoty má meracie teleso, ktoré dokáže nielen zmerať veľkosť a znamienko odchýlky, ale aj túto odchýlku previesť do podoby vhodnej pre ďalšie použitie v systéme. pre automatické ovládanie.

Fyzikálna podstata regulovaných veličín je veľmi rôznorodá, preto sú rôznorodé aj meracie orgány. Vo väčšine prípadov však bude výstupom meracieho zariadenia buď mechanická veličina (posun, sila) alebo elektrická veličina (napätie, prúd, elektrický odpor, kapacita, indukčnosť, fázový posun a pod.).

Na meracie zariadenia používané v automatických riadiacich systémoch sa kladú tieto požiadavky:

• spoľahlivosť v prevádzke za všetkých podmienok, s ktorými sa možno stretnúť v riadenom technologickom procese,

• požadovanú citlivosť

• prípustné rozmery a hmotnosť,

• potrebná hybnosť,

• nízka citlivosť na vonkajšie vplyvy,

• nemá vplyv na technologický proces a na nameranú hodnotu,

• jednoznačné indikácie,

• stabilita v čase,

• prispôsobenie vstupných a výstupných signálov iným signálom automatizačné prvky.

Elektrické veličiny sa merajú najľahšie, preto sa v mnohých prípadoch pri meraní neelektrických veličín spolu s meracím telesom vykonáva špeciálne zariadenie (prevodník), ktoré neelektrickú veličinu prevádza na vstupe meracieho telesa. na elektrickú veličinu na jej výstupe. Takéto meracie zariadenia sa nazývajú senzory.

Spravidla sa nerozlišuje medzi pojmami merací prvok, snímač a citlivý prvok (priezvisko sa často nachádza aj v literatúre o automatickom riadení).

Najrozšírenejšie sú elektrické snímače, teda meracie prístroje s premenou meranej neelektrickej veličiny na elektrickú. Konštrukcia týchto snímačov závisí od fyzikálneho charakteru meranej veličiny a princípu merania jej odchýlky.

Klasifikácia meracích zariadení sa vykonáva podľa názvu hodnoty, ktorú merajú: meracie zariadenia pre hladinu, tlak, teplotu, rýchlosť, napätie, prúd, prietok, osvetlenie, vlhkosť atď.

Snímače sú klasifikované: po prvé podľa názvu meranej hodnoty a po druhé podľa parametra, v ktorom sa premieňajú signály meracieho zariadenia, napríklad kapacitné snímače hladiny, indukčné snímače tlaku, snímače teploty reostatu atď.

Pre pohodlie pri použití uvažovanej klasifikácie sa spravidla jeden z názvov vynecháva, pretože ten istý snímač možno použiť na meranie rôznych neelektrických veličín.

Základné parametre snímačov

Hlavné parametre meracieho telesa (snímača), ktoré ho charakterizujú, sú:

• citlivosť

• zotrvačnosť.

Citlivosť snímača sa nazýva vzťah zmeny Δy riadená premenná na zmenu Δx vstupnej veličiny:

K = Ag/ANS

V automatických riadiacich systémoch sa tento pomer nazýva aj systémový alebo spojový zisk (ak sa uvažuje o spoji).

Citlivosť meracieho prvku teda zodpovedá jeho zosilneniu.

Zotrvačnosť meracieho telesa (snímača) určuje aj možnosti jeho uplatnenia v automatizačných systémoch, nakoľko spôsobuje určité oneskorenie merania hodnoty kontrolovaného parametra v danom čase. Oneskorenie môže byť spôsobené hmotnosťou častí, tepelnou zotrvačnosťou, indukčnosťou, kapacitou a ďalšími prvkami samotného snímača.

Pri štúdiu dynamických vlastností automatického riadiaceho systému zohráva zotrvačnosť meracieho telesa rovnakú úlohu ako zotrvačné vlastnosti akéhokoľvek iného prvku automatizačného systému. Preto je potrebné pri výbere snímača dbať nielen na jeho citlivosť, ale aj na jeho hybnosť.