Kirish. 3 Asosiy qism

I bob.Avtomatika datchiklari.

1.1. Datchiklar haqida tushuncha va ularning klassifikatsiyasi.

Хar xil texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishda ularning ko’rsatkichlari xaqida ma’lumot olish zarur hisoblanadi. Bu maqsadda birlamchi o’zgartirgichlar (yoki datchiklar) keng qo’llaniladi. Datchik deb nazorat qilinayotgan yoki rostlanayotgan kattalikni kerakli yoki avtomatika tizimining keyingi elementlarida qo’llash uchun qulay qiymatga o’zgartiradigan vositaga aytiladi.

Qishloq va suv xo’jaligi ishlab chiqarishida qo’llaniladigan o’zgartirgichlar asosan olti guruxga bo’linadi: mexanik; elektromexanik; issiqlik; elektrokimyoviy; optik va elektron - ion.

Mexanik o’zgartirgichlar mexanik kirish ko’rsatkichlarni (bosim, kuch, tezlik, sarf va x.k.) mexanik chiqish ko’rsatkichlarga ( aylanish chastotasi, bosim va x.k.) o’zgartirib berish bilan xarakterlanadi. Bunday o’zgartirgichlarning sezgirlik elementi sifatida elastik elementlar (membrana, prujini, balka kabilar) poplavoklar, krilchatkalar va drosselli qurilmalar ishlatiladi. Elektromexanik birlamchi o’zgartirgichlar (yoki elektrik datchiklar) kirish mexanik ko’rsatkichlarni (bosim, kuch, sarf kabilar) chiqish elektrik ko’rsatkichlarga (kuchlanish, tok, qarshilik, induktivlik va kabilar) o’zgartirib berish uchun xizmat qiladi. Elektromexanik o’zgartirgichlar parametrik va generator o’zgartirgichlarga (yoki datchiklarga) bo’linadi.

Parametrik datchiklarda chiqish ko’rsatkichini elektr zanjir kattaliklari (qarshilik, induktivlik, o’zaro induktivlik, elektr sig’imi va kabilar) tashkil topadi. Bunday turdagi datchiklarda elektr toki va kuchlanishi sifatida chiqish signalini olish uchun ularni maxsus elektr sxemalariga (ko’prikli, differensialli) ulash hamda allohida energiya manbasiga ega bo’lishi kerak . Generator datchiklarida bevosita sezgir elementda kirish signali Х chiqish signali U o’zgartiriladi. Ushbu o’zgartirish kirish signali energiyasi hisobiga Хar xil texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishda ularning ko’rsatkichlari xaqida ma’lumot olish zarur hisoblanadi. Bu maqsadda birlamchi o’zgartirgichlar (yoki datchiklar) keng qo’llaniladi. Datchik deb nazorat qilinayotgan yoki rostlanayotgan kattalikni kerakli yoki avtomatika tizimining keyingi elementlarida qo’llash uchun qulay qiymatga o’zgartiradigan vositaga aytiladi. Qishloq va suv xo’jaligi ishlab chiqarishida qo’llaniladigan o’zgartirgichlar asosan olti guruxga bo’linadi: mexanik; elektromexanik; issiqlik; elektrokimyoviy; optik va elektron - ion. Mexanik o’zgartirgichlar mexanik kirish ko’rsatkichlarni (bosim, kuch, tezlik, sarf va x.k.) mexanik chiqish ko’rsatkichlarga ( aylanish chastotasi, bosim va x.k.) o’zgartirib berish bilan xarakterlanadi. Bunday o’zgartirgichlarning sezgirlik elementi sifatida elastik elementlar (membrana, prujini, balka kabilar) poplavoklar, krilchatkalar va drosselli qurilmalar ishlatiladi. Elektromexanik birlamchi o’zgartirgichlar (yoki elektrik datchiklar) kirish mexanik ko’rsatkichlarni (bosim, kuch, sarf kabilar) chiqish elektrik ko’rsatkichlarga (kuchlanish, tok, qarshilik, induktivlik va kabilar) o’zgartirib berish uchun xizmat qiladi. Elektromexanik o’zgartirgichlar parametrik va generator o’zgartirgichlarga (yoki datchiklarga) bo’linadi. Parametrik datchiklarda chiqish ko’rsatkichini elektr zanjir kattaliklari (qarshilik, induktivlik, o’zaro induktivlik, elektr sig’imi va kabilar) tashkil topadi. Bunday turdagi datchiklarda elektr toki va kuchlanishi sifatida chiqish signalini olish uchun ularni maxsus elektr sxemalariga (ko’prikli, differensialli) ulash hamda allohida energiya manbasiga ega bo’lishi kerak . Generator datchiklarida bevosita sezgir elementda kirish signali Х chiqish signali U o’zgartiriladi. Ushbu o’zgartirish kirish signali energiyasi hisobiga bo’ladi va chiqish signali E.YU.K. ko’rinishida hosil bo’ladi. Generator datchiklari juda oddiy bo’ladi, chunki ular qo’shimcha energiya manbaisiz ulanadi. Aniqlik darajasi bo’yicha datchiklar 0,24; 0,4, 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4 aniqlik sinflariga muvofiq bo’lishlari lozim. Ish prinsipi bo’yicha elektrik datchiklar rezistivli, elektromagnitli, sig’imli va taxometrik (generatorli) ko’rinishlarga ega bo’ladi.



1.2.Datchiklarning asosiy ko’rsatkichlari. Rezistiv datchiklar.

Datchiklarning turlari ko’p bo’lishiga qaramay, ular bir hildagi bir necha asosiy ko’rsatkichlarga ega:

1. Statik tavsifnomasi - chiqish kattaligini kirish kattaligiga bog’likligi Statik tavsifnomasi chiziqli datchiklar uchun sezgirlik koeffityenti o’zgarmaydi.



Statik tavsifnomasi nochiziqli datchiklar uchun sezgirlik koeffitsiyenti xar hil nuqtalarda xar hil bo’ladi va bu kattatik differensial sezgirlik deyiladi. Uni aniqlash uchun quyidagi formula qo’llanadi:

Kc=dy/dx=Δy/dx (2.1)

2. Datchikning absolyut xatoligi - datchikning chiqish signalining xaqiqiy u1 va uning hisoblangan u2 qiymatlarning farqi, ya’ni

Δu = u1- u2 (2.2) U2

3. Datchikning nisbiy xatoligi - γ = -------- . 100% (2.3)

4. Datchikning dinamik tavsifnomasi - chiqish signalining vaqt mobaynida o’zgarilishini ko’rsatadi.

5.Datchikning dinamik tavsifnomasi chiqish signalining vaqt mobaynida o’zgarishini ko’rsatadi.

Rezistiv datchiklar chiziq va burchak xarakatlarni kuch va momentlar, tebranish va vibratsiyalar, xarakat va yoruglik kabi noelektrik kattaliklarni nazorat qilish va o’lchash jarayonlarida qo’llaniladi. Rezistiv datchiklar guruxiga potensiometrik, ko’mir (kontaktli), tenzometrik kabi datchiklar (fotorezistiv, termorezistiv) kiradi. Bunday turdagi datchiklarning ish prinsipi nazorat qilinayotgan kattalikning ta’sirida uning aktiv qarshiligi o’zgarilishiga asoslangan bo’ladi.

Potensiometrik datchiklarda nazorat qilinayotgan xarakat sezgir elementga uzatilib uning qarshiligi hisobiga o’zgaruvchan yoki o’zgarmas kuchlanishga aylantiriladi.

Potensiometrning xarakatlanuvchi kontakti nazorat qilinayotgan xarakatga bog’langan bo’lib, ob’ektning holati o’zgarilganda uning qarshiligi ham va ikkilamchi asbobdagi ko’rsatgich o’zgariladi. Ikkilamchi asbob esa nazorat qilinayotgan parametrlar birligida darajalangan. Kuchlanishning tebranishlarini ta’sirini yo’qotish maqsadida stabillashgan manbalardan foydalanish tavsiflanadi.



Potensiometrik datchikning statik tavsifnomasini chiziqlikga yaqinlashtirish maqsadida unga muvofiq ish rejimini (2.3.-rasm, b, g) topshirishadi yoki reostatni o’rash usulini o’zgartiradi. Agar chiqish tok yoki kuchlanish belgisi xarakat yo’nalishiga muvofiqligi kerak bo’lsa, unda o’rta nuqtali potensiometrdan foydalanishadi.

Uning tavsifnomasi rasmda keltirilgan. Burchak xarakatlarini nazorat qilish uchun halqasimon potensiometrik datchiklar qo’llanadi, d). Kontaktsiz datchiklar sifatida suyuqlik potensiometrik datchiklar qo’llanadi. Potensiometrik datchikning tavsifnomalari va sezgirligi analitik usulda hisoblanadi. Ko’rsatilgan sxema uchun quyidagi tenglamani tuzsa bo’ladi.



Potensiometrik datchiklar yuqori darajadagi aniqlik va tavsifnomalari o’zgarmas, sodda, kichik gabaritlari va arzonligi bilan ajralib turadi. Bundan tashqari, ulardan foydalanilayotganda qo’shimcha kuchaytirigichlarni ishlatishni xojati yo’q, chunki ularning chiqish quvvati ikkilamchi asboblar uchun yetarli. Lekin xarakatlanuvchi kontaktning mavjudligi ularning puxtaligini pasaytiradi.