Klasifikasi dan parameter asas peranti pengukur peranti utama dan perisian

Mana-mana sistem kawalan automatik untuk mengukur sisihan nilai terkawal daripada nilai keadaan mantap mempunyai badan pengukur yang bukan sahaja boleh mengukur magnitud dan tanda sisihan, tetapi juga menukar sisihan ini kepada bentuk yang sesuai untuk kegunaan selanjutnya dalam sistem untuk kawalan automatik.

Sifat fizikal kuantiti yang dikawal adalah sangat pelbagai, oleh itu organ pengukur juga pelbagai. Walau bagaimanapun, dalam kebanyakan kes, keluaran peranti pengukur adalah sama ada kuantiti mekanikal (anjakan, daya) atau kuantiti elektrik (voltan, arus, rintangan elektrik, kemuatan, kearuhan, peralihan fasa, dll.).

Keperluan berikut dikenakan ke atas peranti pengukur yang digunakan dalam sistem kawalan automatik:

• kebolehpercayaan dalam operasi di bawah semua keadaan yang boleh dihadapi dalam proses teknologi terkawal,

• sensitiviti yang diperlukan

• dimensi dan berat yang dibenarkan,

• momentum yang diperlukan,

• sensitiviti yang rendah kepada pengaruh luar,

• tidak mempunyai pengaruh ke atas proses teknologi dan ke atas nilai yang diukur,

• petunjuk yang jelas,

• kestabilan dari semasa ke semasa,

• memadankan isyarat input dan output dengan isyarat lain elemen automasi.

Kuantiti elektrik adalah yang paling mudah untuk diukur, oleh itu, dalam banyak kes, apabila mengukur kuantiti bukan elektrik, peranti khas (transduser) dijalankan bersama-sama dengan badan pengukur, yang menukarkan kuantiti bukan elektrik pada input badan pengukur ke dalam kuantiti elektrik pada outputnya. Peranti pengukur sedemikian dipanggil sensor.

Sebagai peraturan, tiada perbezaan dibuat antara konsep elemen pengukur, penderia dan elemen sensitif (nama keluarga juga sering dijumpai dalam literatur mengenai kawalan automatik).

Yang paling biasa ialah penderia elektrik, iaitu alat pengukur dengan penukaran kuantiti bukan elektrik yang diukur kepada kuantiti elektrik. Pembinaan penderia ini bergantung pada sifat fizikal kuantiti yang diukur dan prinsip yang digunakan untuk mengukur sisihannya.

Pengelasan peranti pengukur dijalankan mengikut nama nilai yang mereka ukur: alat pengukur untuk tahap, tekanan, suhu, kelajuan, voltan, arus, kadar aliran, pencahayaan, kelembapan, dll.

Penderia dikelaskan: pertama, dengan nama nilai yang diukur dan, kedua, dengan parameter di mana isyarat peranti pengukur ditukar, contohnya, penderia tahap kapasitif, penderia tekanan induktif, penderia suhu rheostat, dsb.

Untuk kemudahan apabila menggunakan klasifikasi yang dipertimbangkan, sebagai peraturan, salah satu nama ditinggalkan, kerana sensor yang sama boleh digunakan untuk mengukur kuantiti bukan elektrik yang berbeza.

Parameter asas penderia

Parameter utama badan pengukur (sensor) yang mencirikannya ialah:

• sensitiviti

• inersia.

Kepekaan sensor dipanggil hubungan perubahan Δy pembolehubah terkawal untuk menukar kuantiti input Δx:

K = Δg /ΔNS

Dalam sistem kawalan automatik, nisbah ini juga dipanggil sistem atau keuntungan pautan (jika pautan dipertimbangkan).

Oleh itu, sensitiviti elemen pengukur sepadan dengan keuntungannya.

Inersia badan pengukur (sensor) juga menentukan kemungkinan aplikasinya dalam sistem automasi, kerana ia menyebabkan kelewatan tertentu dalam mengukur nilai parameter terkawal pada masa tertentu. Kelewatan boleh disebabkan oleh jisim bahagian, inersia haba, induktansi, kapasitansi dan unsur-unsur lain sensor itu sendiri.

Apabila mengkaji sifat dinamik sistem kawalan automatik, inersia badan pengukur memainkan peranan yang sama seperti sifat inersia mana-mana elemen lain sistem automasi. Oleh itu, apabila memilih sensor, perlu memberi perhatian bukan sahaja kepada sensitivitinya, tetapi juga kepada momentumnya.