主要和軟件裝置測量裝置的分類和基本參數

主要和軟件裝置測量裝置的分類和基本參數任何測量被控值與穩態值偏差的自動控制系統都有一個測量體,它不僅可以測量偏差的大小和符號,而且可以將這種偏差轉換成便於系統進一步使用的形式用於自動控制。

被調節量的物理性質多種多樣,因此測量機構也多種多樣。然而,在大多數情況下,測量設備的輸出要么是機械量(位移、力),要么是電量(電壓、電流、電阻、電容、電感、相移等)。

下列要求適用於自動控制系統中使用的測量裝置:

  • 在受控工藝過程中可能遇到的所有條件下的運行可靠性,

  • 所需的靈敏度

  • 允許的尺寸和重量,

  • 所需的動力,

  • 對外部影響的敏感性低,

  • 對工藝過程和測量值沒有影響,

  • 明確的跡象,

  • 隨著時間的推移穩定性,

  • 將輸入和輸出信號與其他信號匹配 自動化元件.

位移傳感器

電量是最容易測量的,因此,在很多情況下,在測量非電量時,需要一個特殊的裝置(傳感器)與測量體一起進行,它在測量體的輸入端轉換非電量在其輸出端轉化為電量。這種測量設備稱為傳感器。

通常,測量元件、傳感器和敏感元件的概念沒有區別(姓氏也經常出現在有關自動控制的文獻中)。

液位傳感器

最常見的是電傳感器,即將測量的非電量轉換為電量的測量設備。這些傳感器的構造取決於被測量的物理性質和測量其偏差所採用的原理。

測量裝置按其測量值的名稱進行分類:液位、壓力、溫度、速度、電壓、電流、流量、照度、濕度等測量裝置。

傳感器分類:一是根據測量值的名稱,二是根據測量裝置信號轉換的參數,例如電容式液位傳感器、電感式壓力傳感器、變阻器溫度傳感器等。

為方便使用所考慮的分類,通常省略其中一個名稱,因為同一傳感器可用於測量不同的非電量。

自動化系統中的傳感器

傳感器基本參數

表徵它的測量體(傳感器)的主要參數有:

  • 靈敏度

  • 慣性。

傳感器靈敏度稱為Δy被控變量改變Δx輸入量的變化關係:

K = Δg /ΔNS

在自動控制系統中,該比率也稱為系統或鏈路增益(如果考慮鏈路)。

因此,測量元件的靈敏度與其增益相匹配。

測量體(傳感器)的慣性也決定了它在自動化系統中應用的可能性,因為它會導致在給定時間測量受控參數值的一定延遲。延遲可能是由部件質量、熱慣性、電感、電容和傳感器本身的其他元件引起的。

在研究自動控制系統的動態特性時,測量體的慣性與自動化系統中任何其他元件的慣性特性起著相同的作用。因此,在選擇傳感器時,不僅要注意其靈敏度,還要注意其動量。

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