Podjela i osnovni parametri mjernih uređaja glavnih i programskih uređaja

Svaki automatski upravljački sustav za mjerenje odstupanja kontrolirane vrijednosti od stacionarne vrijednosti ima mjerno tijelo koje ne samo da može izmjeriti veličinu i predznak odstupanja, već i pretvoriti to odstupanje u oblik pogodan za daljnju upotrebu u sustavu. za automatsku kontrolu.

Fizikalna priroda reguliranih veličina vrlo je raznolika, pa su stoga različiti i mjerni organi. U većini slučajeva, međutim, izlaz mjernog uređaja bit će ili mehanička veličina (pomak, sila) ili električna veličina (napon, struja, električni otpor, kapacitet, induktivitet, fazni pomak itd.).

Za mjerne uređaje koji se koriste u sustavima automatskog upravljanja postavljaju se sljedeći zahtjevi:

• pouzdanost u radu u svim uvjetima koji se mogu susresti u kontroliranom tehnološkom procesu,

• potrebnu osjetljivost

• dopuštene dimenzije i težina,

• potreban zamah,

• niska osjetljivost na vanjske utjecaje,

• nema utjecaja na tehnološki proces i na izmjerenu vrijednost,

• nedvosmislene indikacije,

• stabilnost tijekom vremena,

• usklađivanje ulaznih i izlaznih signala s drugim signalima elementi automatizacije.

Električne veličine je najlakše mjeriti, stoga se u mnogim slučajevima kod mjerenja neelektričnih veličina uz mjerno tijelo izvodi poseban uređaj (pretvornik) koji pretvara neelektričnu veličinu na ulazu mjernog tijela u u električnu veličinu na svom izlazu. Takvi mjerni uređaji nazivaju se senzori.

U pravilu se ne pravi razlika između pojmova mjerni element, senzor i osjetljivi element (prezime se također često nalazi u literaturi o automatskom upravljanju).

Najčešći su električni senzori, odnosno mjerni uređaji s pretvorbom izmjerene neelektrične veličine u električnu. Konstrukcija ovih senzora ovisi o fizičkoj prirodi mjerene veličine i usvojenom principu mjerenja njezinog odstupanja.

Klasifikacija mjernih uređaja provodi se prema nazivu veličine koju mjere: mjerni uređaji za razinu, tlak, temperaturu, brzinu, napon, struju, protok, osvijetljenost, vlažnost itd.

Senzori se klasificiraju: prvo, prema nazivu izmjerene veličine i, drugo, prema parametru u koji se pretvaraju signali mjernog uređaja, na primjer, kapacitivni senzori razine, induktivni senzori tlaka, reostatski senzori temperature itd.

Radi praktičnosti pri korištenju razmatrane klasifikacije, u pravilu se jedno od imena izostavlja, jer se isti senzor može koristiti za mjerenje različitih neelektričnih veličina.

Osnovni parametri senzora

Glavni parametri mjernog tijela (senzora) koji ga karakteriziraju su:

• osjetljivost

• inercija.

Osjetljivost senzora naziva se odnos promjene Δy kontrolirane varijable za promjenu Δx ulazne veličine:

K = Δg /ΔNS

U sustavima automatske regulacije ovaj se omjer također naziva sustav ili pojačanje veze (ako se razmatra veza).

Dakle, osjetljivost mjernog elementa odgovara njegovom pojačanju.

Tromost mjernog tijela (senzora) također određuje mogućnosti njegove primjene u sustavima automatizacije, jer uzrokuje određeno kašnjenje u mjerenju vrijednosti kontroliranog parametra u određenom trenutku. Kašnjenje može biti uzrokovano masom dijelova, toplinskom inercijom, induktivitetom, kapacitetom i drugim elementima samog senzora.

Pri proučavanju dinamičkih svojstava sustava automatskog upravljanja, inercija mjernog tijela igra istu ulogu kao inercijalna svojstva bilo kojeg drugog elementa sustava automatizacije. Stoga je pri odabiru senzora potrebno obratiti pozornost ne samo na njegovu osjetljivost, već i na moment momenta.