Classificação e parâmetros básicos de dispositivos de medição de dispositivos principais e de software

Qualquer sistema de controle automático para medir o desvio do valor controlado do valor de estado estacionário possui um corpo de medição que pode não apenas medir a magnitude e o sinal do desvio, mas também converter esse desvio em uma forma conveniente para uso posterior no sistema para controle automático.

A natureza física das grandezas reguladas é muito diversa, portanto os órgãos de medição também são diversos. Na maioria dos casos, no entanto, a saída do dispositivo de medição será uma quantidade mecânica (deslocamento, força) ou uma quantidade elétrica (tensão, corrente, resistência elétrica, capacitância, indutância, mudança de fase, etc.).

Os seguintes requisitos são impostos aos dispositivos de medição usados ​​em sistemas de controle automático:

• confiabilidade na operação sob todas as condições que podem ser encontradas em um processo tecnológico controlado,

• a sensibilidade necessária

• dimensões e peso permitidos,

• impulso necessário,

• baixa sensibilidade a influências externas,

• não tem influência no processo tecnológico e no valor medido,

• indicações inequívocas,

• estabilidade ao longo do tempo,

• combinando sinais de entrada e saída com outros sinais elementos de automação.

As grandezas elétricas são as mais fáceis de medir, portanto, em muitos casos, ao medir grandezas não elétricas, um dispositivo especial (transdutor) é executado junto com o corpo de medição, que converte a grandeza não elétrica na entrada do corpo de medição em uma grandeza elétrica em sua saída. Esses dispositivos de medição são chamados de sensores.

Como regra, nenhuma distinção é feita entre os conceitos de um elemento de medição, um sensor e um elemento sensível (o último nome também é freqüentemente encontrado na literatura sobre controle automático).

Os mais comuns são os sensores elétricos, ou seja, dispositivos de medição com a conversão de uma grandeza não elétrica medida em elétrica. A construção desses sensores depende da natureza física da grandeza medida e do princípio adotado para medir seu desvio.

A classificação dos aparelhos de medição é feita de acordo com o nome do valor que medem: aparelhos de medida de nível, pressão, temperatura, velocidade, tensão, corrente, vazão, iluminação, umidade, etc.

Os sensores são classificados: em primeiro lugar, pelo nome do valor medido e, em segundo lugar, pelo parâmetro no qual os sinais do dispositivo de medição são convertidos, por exemplo, sensores de nível capacitivo, sensores de pressão indutivos, sensores de temperatura do reostato, etc.

Por conveniência ao usar a classificação considerada, via de regra, um dos nomes é omitido, pois o mesmo sensor pode ser usado para medir diferentes grandezas não elétricas.

Parâmetros básicos dos sensores

Os principais parâmetros do corpo de medição (sensor) que o caracterizam são:

• sensibilidade

• inércia.

A sensibilidade do sensor é chamada de variável controlada Δy da relação de mudança para alterar a quantidade de entrada Δx:

K = Δg /ΔNS

Em sistemas de controle automático, essa relação também é chamada de ganho de sistema ou link (se um link for considerado).

Assim, a sensibilidade do elemento de medição corresponde ao seu ganho.

A inércia do corpo de medição (sensor) também determina as possibilidades de sua aplicação em sistemas de automação, pois causa um certo atraso na medição do valor do parâmetro controlado em um determinado momento. O atraso pode ser causado pela massa das peças, inércia térmica, indutância, capacitância e outros elementos do próprio sensor.

Ao estudar as propriedades dinâmicas de um sistema de controle automático, a inércia do corpo de medição desempenha o mesmo papel que as propriedades inerciais de qualquer outro elemento do sistema de automação. Portanto, ao escolher um sensor, é necessário estar atento não apenas à sua sensibilidade, mas também ao seu momento.