Classificació i paràmetres bàsics dels aparells de mesura dels dispositius principals i programari

Qualsevol sistema de control automàtic per mesurar la desviació del valor controlat del valor en estat estacionari té un cos de mesura que no només pot mesurar la magnitud i el signe de la desviació, sinó que també converteix aquesta desviació en una forma convenient per a un ús posterior al sistema. per al control automàtic.

La naturalesa física de les magnituds regulades és molt diversa, per tant els òrgans de mesura també són diversos. En la majoria dels casos, però, la sortida del dispositiu de mesura serà una magnitud mecànica (desplaçament, força) o una magnitud elèctrica (tensió, corrent, resistència elèctrica, capacitat, inductància, canvi de fase, etc.).

Els requisits següents s'imposen als dispositius de mesura utilitzats en sistemes de control automàtic:

• fiabilitat en el funcionament en totes les condicions que es puguin trobar en un procés tecnològic controlat,

• la sensibilitat requerida

• dimensions i pes permesos,

• impuls requerit,

• baixa sensibilitat a influències externes,

• no influeix en el procés tecnològic ni en el valor mesurat,

• indicis inequívocs,

• estabilitat en el temps,

• emparellar els senyals d'entrada i sortida amb altres senyals elements d'automatització.

Les magnituds elèctriques són les més fàcils de mesurar, per tant, en molts casos, quan es mesuren magnituds no elèctriques, es realitza un dispositiu especial (transductor) juntament amb el cos de mesura, que converteix la magnitud no elèctrica a l'entrada del cos de mesura. en una magnitud elèctrica a la seva sortida. Aquests dispositius de mesura s'anomenen sensors.

Per regla general, no es fa distinció entre els conceptes d'element de mesura, sensor i element sensible (el cognom també es troba sovint a la literatura sobre control automàtic).

Els més comuns són els sensors elèctrics, és a dir, els aparells de mesura amb la conversió d'una magnitud mesurada no elèctrica en una de elèctrica. La construcció d'aquests sensors depèn de la naturalesa física de la magnitud mesurada i del principi adoptat per mesurar la seva desviació.

La classificació dels aparells de mesura es realitza segons el nom del valor que mesuren: aparells de mesura de nivell, pressió, temperatura, velocitat, tensió, corrent, cabal, il·luminació, humitat, etc.

Els sensors es classifiquen: en primer lloc, pel nom del valor mesurat i, en segon lloc, pel paràmetre en què es converteixen els senyals del dispositiu de mesura, per exemple, sensors de nivell capacitius, sensors de pressió inductius, sensors de temperatura del reòstat, etc.

Per comoditat quan s'utilitza la classificació considerada, per regla general, s'omet un dels noms, ja que el mateix sensor es pot utilitzar per mesurar diferents magnituds no elèctriques.

Paràmetres bàsics dels sensors

Els principals paràmetres del cos de mesura (sensor) que el caracteritzen són:

• sensibilitat

• inèrcia.

La sensibilitat del sensor s'anomena relació de canvi Δy variable controlada per canviar la quantitat d'entrada Δx:

K = Δg /ΔNS

En els sistemes de control automàtic, aquesta relació també s'anomena guany de sistema o enllaç (si es considera un enllaç).

Així, la sensibilitat de l'element de mesura coincideix amb el seu guany.

La inèrcia del cos de mesura (sensor) també determina les possibilitats de la seva aplicació en sistemes d'automatització, ja que provoca un cert retard en la mesura del valor del paràmetre controlat en un moment donat. El retard pot ser causat per la massa de les peces, la inèrcia tèrmica, la inductància, la capacitat i altres elements del propi sensor.

Quan s'estudien les propietats dinàmiques d'un sistema de control automàtic, la inèrcia del cos de mesura juga el mateix paper que les propietats inercials de qualsevol altre element del sistema d'automatització. Per tant, en triar un sensor, cal parar atenció no només a la seva sensibilitat, sinó també al seu impuls.