Boshqarish tizimlarining umumiy xarakteristikalari. Sensorlar va transduserlar

Jismoniy miqdorlarning umumiy sanoat sensorlari.
Boyitish jarayonlarining samaradorligi ko'p jihatdan texnologik rejimlarga bog'liq bo'lib, ular o'z navbatida ushbu jarayonlarga ta'sir qiluvchi parametrlarning qiymatlari bilan belgilanadi. Boyitish jarayonlarining xilma-xilligi ularning nazoratini talab qiladigan ko'p sonli texnologik parametrlarni keltirib chiqaradi. Ba'zi jismoniy miqdorlarni nazorat qilish uchun ikkilamchi moslamaga ega standart sensorga ega bo'lish kifoya (masalan, termojuft - avtomatik potansiyometr), boshqalari uchun qo'shimcha qurilmalar va konvertorlar talab qilinadi (zichlik o'lchagichlari, oqim o'lchagichlar, kul o'lchagichlar va boshqalar). .).
Ko'p sonli sanoat sensorlari orasida mustaqil axborot manbalari va murakkabroq sensorlarning tarkibiy qismlari sifatida turli sohalarda keng qo'llaniladigan sensorlarni ajratib ko'rsatish mumkin.
Ushbu kichik bo'limda biz jismoniy miqdorlarning eng oddiy umumiy sanoat sensorlarini ko'rib chiqamiz.
Harorat sensorlari. Qozonxonalar, quritgichlar va mashinalarning ba'zi ishqalanish birliklarining issiqlik ish rejimlarini nazorat qilish ushbu ob'ektlarning ishlashini nazorat qilish uchun zarur bo'lgan muhim ma'lumotlarni olish imkonini beradi.
Manometrik termometrlar. Ushbu qurilma sezgir elementni (termal lampochka) va kapillyar naycha bilan bog'langan va ishlaydigan modda bilan to'ldirilgan ko'rsatuvchi qurilmani o'z ichiga oladi. Ishlash printsipi haroratga qarab yopiq termometr tizimida ishlaydigan moddaning bosimining o'zgarishiga asoslangan.
Ishchi moddaning agregatsiya holatiga ko'ra suyuqlik (simob, ksilen, spirtlar), gaz (azot, geliy) va bug' (past qaynaydigan suyuqlikning to'yingan bug'i) manometrik termometrlar farqlanadi.
Ishchi moddaning bosimi manometrik element - quvurli buloq bilan o'rnatiladi, u yopiq tizimda bosimning oshishi bilan ochiladi.
Termometrning ishchi moddasining turiga qarab, haroratni o'lchash chegaralari -50 ° dan +1300 ° C gacha. Qurilmalar signal kontaktlari, ro'yxatga olish moslamasi bilan jihozlanishi mumkin.
Termistorlar (termorezistorlar). Ishlash printsipi metallar yoki yarimo'tkazgichlarning xususiyatiga asoslanadi ( termistorlar) uning elektr qarshiligini harorat bilan o'zgartiradi. Termistorlarga bog'liqlik quyidagi shaklga ega:
Qayerda R 0 – o'tkazgich qarshiligi T 0 \u003d 293 0 K;
a T - qarshilikning harorat koeffitsienti
Nozik metall elementlar simli rulonlar yoki spirallar shaklida, asosan ikkita metalldan - misdan (past haroratlar uchun - 180 ° C gacha) va platinadan (-250 ° dan 1300 ° C gacha) metall himoya korpusga joylashtirilgan. .
Boshqariladigan haroratni ro'yxatga olish uchun termistor asosiy sensor sifatida avtomatik AC ko'prigiga (ikkilamchi qurilma) ulanadi, bu masala quyida muhokama qilinadi.
Dinamik nuqtai nazardan, termistorlar uzatish funktsiyasi bilan birinchi darajali aperiodik bog'lanish sifatida ifodalanishi mumkin. W(p)=k/(Tp+1), agar sensorning vaqt doimiysi ( T) tartibga solish (nazorat qilish) ob'ektining vaqt konstantasidan ancha kichik bo'lsa, bu elementni proportsional bog'lanish sifatida qabul qilishga ruxsat beriladi.
Termojuftlar. Termoelektrik termometrlar (termojuftlar) odatda katta diapazonlarda va 1000 ° C dan yuqori haroratni o'lchash uchun ishlatiladi.
Termojuftlarning ishlash printsipi, sovuq uchlarning harorati ulanish haroratidan farq qiladigan bo'lsa, ikkita o'xshash bo'lmagan lehimli o'tkazgichning (issiq birikma) erkin (sovuq) uchlarida DC EMF paydo bo'lishining ta'siriga asoslanadi. EMF qiymati bu haroratlar orasidagi farqga mutanosibdir va o'lchangan haroratning qiymati va diapazoni elektrodlarning materialiga bog'liq. Himoya armaturalariga chinni boncuklar o'rnatilgan elektrodlar joylashtiriladi.
Termojuftlarning ro'yxatga olish moslamasiga ulanishi maxsus termoelektrod simlari bilan amalga oshiriladi. Ro'yxatga olish moslamasi sifatida ma'lum bir kalibrlangan millivoltmetr yoki avtomatik DC ko'prigi (potentsiometr) ishlatilishi mumkin.
Boshqarish tizimlarini hisoblashda termojuftlar, termistorlar kabi, birinchi darajali aperiodik bog'lanish yoki proportsional sifatida ifodalanishi mumkin.
Sanoatda har xil turdagi termojuftlar ishlab chiqariladi (7.1-jadval).
7.1-jadval Termojuftlarning xarakteristikalari