Boshqarish tizimlarining umumiy xarakteristikalari. Sensorlar va transduserlar

O'zgartirish transduserlari. Mexanik siljishning parametrik transduserlari eng ko'p qo'llaniladi. Bularga R (rezistor), L (induktiv) va C (sig'imli) transduserlar kiradi. Ushbu elementlar chiqish qiymatini kirish joyining o'zgarishiga mutanosib ravishda o'zgartiradi: elektr qarshiligi R, indüktans L va sig'im C (7.2-rasm).
I nduktiv o'zgartirgich o'rta nuqtadan musluk va ichkarida harakatlanuvchi piston (yadro) bilan lasan shaklida tayyorlanishi mumkin.
Ko'rib chiqilayotgan konvertorlar odatda ko'prik sxemalari yordamida boshqaruv tizimlariga ulanadi. Ko'prikning qo'llaridan biriga siljish o'tkazgich ulangan (7.3 a rasm). Keyin A-B ko'prigining tepalaridan olingan chiqish kuchlanishi (U tashqarisi) konvertorning ishchi elementi harakatga kelganda o'zgaradi va uni quyidagi ifoda bilan hisoblash mumkin:
Ko'prikning besleme zo'riqishida (U pit) to'g'ridan-to'g'ri (Z i =R i da) yoki o'zgaruvchan (Z i =1/(Cō) yoki Z i =Lō) chastotasi ō bilan tok bo'lishi mumkin.
T ermistorlar, kuchlanish va fotorezistorlar ko'prik sxemasiga R elementlari bilan ulanishi mumkin, ya'ni. chiqish signali faol qarshilik R o'zgarishi bo'lgan konvertorlar.
Keng qo'llaniladigan induktiv konvertor odatda transformator tomonidan hosil qilingan o'zgaruvchan tok ko'prigi sxemasiga ulanadi (7.3-rasm b). Bu holda chiqish kuchlanishi ko'prikning diagonaliga kiritilgan R rezistoriga ajratiladi.
Maxsus guruh keng qo'llaniladigan induksion konvertorlardan iborat - differentsial transformator va ferro-dinamik (7.4-rasm). Bu generator konvertorlari.
Ushbu konvertorlarning chiqish signali (U tashqarisi) AC kuchlanish sifatida shakllanadi, bu ko'prik zanjirlari va qo'shimcha konvertorlarga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi.
Transformator konvertorida chiqish signalini hosil qilishning differentsial printsipi (6.4 a-rasm) bir-biriga bog'langan ikkita ikkilamchi sariqlardan foydalanishga asoslangan. Bu erda chiqish signali, besleme zo'riqishida U chuqur qo'llanilganda ikkilamchi sariqlarda paydo bo'ladigan vektor kuchlanish farqi bo'lib, chiqish kuchlanishi ikkita ma'lumotni olib yuradi: kuchlanishning mutlaq qiymati pistonning siljishi miqdori haqida va. faza - uning harakat yo'nalishi:
Ū out = Ū 1 – Ū 2 = kX in,
bu yerda k - mutanosiblik koeffitsienti;
X in - kirish signali (plunger harakati).
Chiqish signalini ishlab chiqarishning differentsial printsipi konvertorning sezgirligini ikki baravar oshiradi, chunki piston, masalan, yuqoriga qarab harakat qilganda, yuqori o'rashdagi kuchlanish (Ū 1) transformatsiya nisbati ortishi tufayli ortadi. pastki o'rash bir xil miqdorda kamayadi (Ū 2) .
Differensial transformator konvertorlari ishonchliligi va soddaligi tufayli boshqarish va tartibga solish tizimlarida keng qo'llaniladi. Ular bosim, oqim, darajalar va boshqalarni o'lchash uchun asosiy va ikkilamchi asboblarga joylashtiriladi.
Ko'proq murakkab burchakli siljishlarning ferrodinamik transduserlari (PF) (7.4-rasm, b va 7.5).
Bu erda magnit konturning (1) havo bo'shlig'ida ramka shaklida o'ralgan silindrsimon yadro (2) joylashtirilgan. Yadro yadrolar yordamida o'rnatiladi va ± 20 ° ichida kichik a burchak ostida aylantirilishi mumkin. Konverterning qo'zg'atuvchi o'rashiga 12 - 60 V o'zgaruvchan kuchlanish qo'llaniladi (w 1), buning natijasida ramka (5) maydonini kesib o'tuvchi magnit oqim paydo bo'ladi. Uning o'rashida tok induktsiya qilinadi, uning kuchlanishi (Ū out), ceteris paribus, ramkaning burilish burchagiga (a in) proportsionaldir va ramka bir yo'nalishda aylantirilganda kuchlanish fazasi o'zgaradi. yoki neytral pozitsiyadan boshqa (magnit oqimiga parallel).
P F konvertorlarining statik xarakteristikalari rasmda ko'rsatilgan. 7.6.
Xarakteristika 1 burilishli o'rashsiz konvertorga ega (Vt sm). Chiqish signalining nol qiymatini o'rtacha emas, balki ramkaning o'ta pozitsiyalaridan birida olish kerak bo'lsa, chiziqli o'rash ramka bilan ketma-ket yoqilishi kerak.
B unday holda, chiqish signali ramkadan olingan kuchlanishlar yig'indisi va egilish o'rashidan iborat bo'lib, u 2 yoki 2 "xarakteristikaga to'g'ri keladi, agar siz chiziqli o'rashning ulanishini antifazaga o'zgartirsangiz.
Ferrodinamik transduserning muhim xususiyati xarakteristikaning tikligini o'zgartirish qobiliyatidir. Bunga magnit yadroning qattiq (3) va harakatlanuvchi (4) pistonlari orasidagi havo bo'shlig'ining (d) qiymatini o'zgartirish, ikkinchisini vidalash yoki ochish orqali erishiladi.
PF konvertorlarining ko'rib chiqilgan xususiyatlari eng oddiy hisoblash operatsiyalarini amalga oshirish bilan nisbatan murakkab boshqaruv tizimlarini qurishda qo'llaniladi.