5.3.1 Первичные измерительные преобразователи (датчики)
Датчиком (чувствительным или измерительным инструментом) называют устройство, служащее для восприятия определённой информации, поступающей на его вход в виде контролируемой им физической величины и преобразующее эту величину в другую, появляющуюся на выходе в виде сигнала (импульса, команды), удобного для дальнейшей обработки и дистанционной передачи.
В общем виде датчик можно представить в виде чувствительного элемента и преобразователя.
Датчик
Рисунок 21- Принципиальная схема датчика
ЧЭ – предназначен для преобразования контролируемой величины Х в такой вид сигнала Х1, который удобен для измерения.
Входная величина Х это чаще всего неэлектрическая контролируемая величина (линейное перемещение части станка, температура, сила в гидро- или пневмосистеме, размер детали, скорость и т.п.).
Выходной сигнал У – преобразованная величина чаще всего электрического, гидравлического, пневматического, механического и др. типов.
П. Измерение давления электроконтактным манометром.
Х – давление
Х1 – перемещение мембраны или стрелки
У – изменение электрического сопротивления
Рассмотрим общие характеристики датчиков, необходимые для их подбора при автоматизации процессов.
- статическая характеристика
- инерционность
- чувствительность
- порог чувствительности
- погрешность
Статистическая характеристика- зависимость выходной величины х т.е.
Всегда желательно, чтобы зависимость была линейная. Если зависимость нелинейная, то выбирают участок кривой и ограничивают действие этого датчика величинами входных сигналов от до
Электрокантактный датчик мод 233 имеет предел измерения от 0 до 0,4 мм
мод 228 от 0 до 1 мм
инерционность- характеризуется отставанием изменения выходной величины У от изменений входной величины Х.
Чувствительность- динамическая чувствительность или динамический коэффициент преобразования показывает, во сколько раз приращение выходной величины больше приращение входной величины т.е.
.
Чем датчик чувствительнее, тем легче производить измерение малых входных величин.
Порог чувствительности- наименьшее значение входного сигнала, которое вызывает приращение выходного сигнала.
порог чувствительности
- зона нечувствительности.
Погрешность- изменение входного сигнала, возникающее в результате изменения внутренних свойств датчика или изменение внешних условий его работы. Следует отметить, что в результате изменения погрешности изменяется характеристика датчика.
Различают следующие виды погрешности:
абсолютная
относительная
приведенная.
Абсолютной погрешностью называют разность н/у фактическим значением выходного сигнала и его расчетным значением
см. рисунок.
Относительной погрешностью называют отношение абсолютной погрешности к расчетному значению выходного сигнала.
или
Приведенной погрешностью называют отношение абсолютной погрешности к минимальному значению выходного сигнала, определяющему диапазон его изменения.
или .
Датчики, используемые в технологическом оборудовании, делят:
по характеру выходного сигнала - на электрические, фотоэлектрические, пневматические, гидравлические.
по назначению - путевые, размерные, силовые, скоростные и др.
- Введение в курс апп
- Цель и основные задачи курса. Рекомендации по изучению дисциплины.
- 1.2 Этапы развития автоматизации произв. Процессов в машиностроении. Роль русских и советских ученых в развитии автоматизации производства.
- 1.3 Проблемы и тенденции развития апп.
- 2 Основные положения автоматизации.
- 2.1.2 Единичная, комплексная и интегрированная механизация,
- П/автомат, автомат, автоматическая линия, гибкое производство и электронизация производства.
- 2.2 Гибкие производственные системы
- 2.2.1 Гибкий производственный модуль.
- 2.2.2 Гибкий производственный комплекс.
- 2.2.3 Гибкое автоматизированное производства (гап) или интегрированная автоматизированная система (иас).
- Организованные технические предпосылки автоматизации.
- 2.4 Научно-технические проблемы автоматизации.
- 2.5 Техническая политика при автоматизации.
- 2.5.1 Современная тенденция в развитии автоматизированного производства.
- 2.6 Методы автоматизации производства.
- 3 Экономическая эффективность автоматизации производства.
- 3.1 Уровни и ступени автоматизации производства, их количественная оценка.
- 3.2 Показатели и критерии экономической эффективности автоматизации.
- 3.3 Производительность труда в автоматизированном производстве.
- Основные положения теории производительности. Методы расчета и оценки производительности машин и их систем.
- 3.3.2 Производительность автоматизированного оборудования и систем.
- Фактически производительность автоматического оборудования и внеплановые потери. Баланс производительности.
- 3.3.4 Пути повышения производительности в автоматизированном производстве
- Тема 4 Технологический процесс автоматизированного производства.
- 4.1 Технологичность конструкции изделия для условия, автоматизированного производства.
- 4.1.1 Технологичность конструкции изделия, производственная эксплутационная и ремонтная.
- 4.1.2 Виды оценки технологичности конструкции.
- 4.1.3 Подготовка конструкции изделия к автоматизированному производству.
- 4.2 Технологический процесс - основа автоматизации производства.
- 4.2.1 Два класса технологических процессов подлежащих автоматизации.
- 4.2.2 Методологические особенности проектирования автоматизированного технологического процесса.
- 4.3.1 Последовательное агрегатирование
- 4.3.2 Параллельное агрегатирование.
- 4.3.3 Параллельно – последовательное (смешанное) агрегатирование.
- 5 Системы автоматического управления.
- 5.1 Основы теории автоматического управления и регулирования.
- 5.1.1 Понятия об автоматическом управлении и регулировании.
- 5.1.2 Автоматическая система и ее структура.
- 5.1.3 Классификация автоматических систем управления.
- 5.1.4 Основные принципы регулирования, управления.
- 5.1.5 Относительная погрешность управления при регулировании по отклонению.
- 5.1.6 Обратная связь в системах управления.
- 5.3 Элементы и устройства сау.
- 5.3.1 Первичные измерительные преобразователи (датчики)
- 5.3.2 Путевые датчики.
- 5.3.3 Размерные датчики.