Klassificering og grundlæggende parametre for måleenheder af hoved- og softwareenheder

Ethvert automatisk kontrolsystem til måling af afvigelsen af ​​den kontrollerede værdi fra steady-state værdien har et målelegeme, der ikke kun kan måle størrelsen og tegnet af afvigelsen, men også konvertere denne afvigelse til en form, der er praktisk til videre brug i systemet til automatisk styring.

Den fysiske karakter af de regulerede mængder er meget forskelligartet, derfor er måleorganerne også forskellige. I de fleste tilfælde vil udgangen af ​​måleapparatet dog enten være en mekanisk størrelse (forskydning, kraft) eller en elektrisk størrelse (spænding, strøm, elektrisk modstand, kapacitans, induktans, faseforskydning osv.).

Følgende krav stilles til måleudstyr, der anvendes i automatiske styresystemer:

• driftssikkerhed under alle forhold, der kan opstå i en kontrolleret teknologisk proces,

• den nødvendige følsomhed

• tilladte mål og vægt,

• krævet momentum,

• lav følsomhed over for ydre påvirkninger,

• har ingen indflydelse på den teknologiske proces og på den målte værdi,

• utvetydige indikationer,

• stabilitet over tid,

• matche ind- og udgangssignaler med andre signaler automatiseringselementer.

Elektriske størrelser er nemmest at måle, derfor udføres i mange tilfælde ved måling af ikke-elektriske størrelser en speciel enhed (transducer) sammen med målelegemet, som omdanner den ikke-elektriske størrelse ved indgangen til målelegemet til en elektrisk størrelse ved dens udgang. Sådanne måleapparater kaldes sensorer.

Som regel skelnes der ikke mellem begreberne et måleelement, en sensor og et følsomt element (efternavnet findes også ofte i litteraturen om automatisk styring).

De mest almindelige er elektriske sensorer, det vil sige måleapparater med konvertering af en målt ikke-elektrisk størrelse til en elektrisk. Konstruktionen af ​​disse sensorer afhænger af den fysiske karakter af den målte mængde og det princip, der anvendes til at måle dens afvigelse.

Klassificeringen af ​​måleapparater udføres i henhold til navnet på den værdi, de måler: måleapparater for niveau, tryk, temperatur, hastighed, spænding, strøm, strømningshastighed, belysning, luftfugtighed osv.

Sensorer klassificeres: for det første efter navnet på den målte værdi og for det andet efter den parameter, hvori måleapparatets signaler konverteres, for eksempel kapacitive niveausensorer, induktive tryksensorer, reostattemperatursensorer osv.

For nemheds skyld ved brug af den betragtede klassifikation udelades som regel et af navnene, da den samme sensor kan bruges til at måle forskellige ikke-elektriske størrelser.

Grundlæggende parametre for sensorerne

De vigtigste parametre for målelegemet (sensor), der karakteriserer det, er:

• følsomhed

• inerti.

Sensorfølsomhed kaldes ændringsrelationen Δy kontrolleret variabel for at ændre Δx inputmængde:

K = Δg/ΔNS

I automatiske styresystemer kaldes dette forhold også for system- eller linkforstærkning (hvis et link overvejes).

Følsomheden af ​​måleelementet matcher således dets forstærkning.

Inerti af målelegemet (sensor) bestemmer også mulighederne for dets anvendelse i automatiseringssystemer, da det forårsager en vis forsinkelse i måling af værdien af ​​den kontrollerede parameter på et givet tidspunkt. Forsinkelsen kan være forårsaget af delenes masse, termisk inerti, induktans, kapacitans og andre elementer i selve sensoren.

Når man studerer de dynamiske egenskaber af et automatisk styresystem, spiller inertien af ​​målelegemet den samme rolle som inertiegenskaberne for ethvert andet element i automatiseringssystemet. Derfor, når du vælger en sensor, er det nødvendigt at være opmærksom ikke kun på dens følsomhed, men også på dens momentum.