主要和软件设备测量装置的分类和基本参数
任何测量被控值与稳态值偏差的自动控制系统都有一个测量体,它不仅可以测量偏差的大小和符号,而且可以将这种偏差转换成便于系统进一步使用的形式用于自动控制。
被调节量的物理性质多种多样,因此测量机构也多种多样。然而,在大多数情况下,测量设备的输出要么是机械量(位移、力),要么是电量(电压、电流、电阻、电容、电感、相移等)。
下列要求适用于自动控制系统中使用的测量装置:
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在受控工艺过程中可能遇到的所有条件下的运行可靠性,
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所需的灵敏度
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允许的尺寸和重量,
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所需的动力,
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对外部影响的敏感性低,
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对工艺过程和测量值没有影响,
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明确的迹象,
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随着时间的推移稳定性,
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将输入和输出信号与其他信号匹配 自动化元件.
电量是最容易测量的,因此,在很多情况下,在测量非电量时,需要一个特殊的装置(传感器)与测量体一起进行,它在测量体的输入端转换非电量在其输出端转化为电量。这种测量设备称为传感器。
通常,测量元件、传感器和敏感元件的概念没有区别(姓氏也经常出现在有关自动控制的文献中)。
最常见的是电传感器,即将测量的非电量转换为电量的测量设备。这些传感器的构造取决于被测量的物理性质和测量其偏差所采用的原理。
测量装置按其测量值的名称进行分类:液位、压力、温度、速度、电压、电流、流量、照度、湿度等测量装置。
传感器分类:一是根据测量值的名称,二是根据测量装置信号转换的参数,例如电容式液位传感器、电感式压力传感器、变阻器温度传感器等。
为方便使用所考虑的分类,通常省略其中一个名称,因为同一传感器可用于测量不同的非电量。
传感器基本参数
表征它的测量体(传感器)的主要参数有:
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灵敏度
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惯性。
传感器灵敏度称为Δy被控变量改变Δx输入量的变化关系:
K = Δg /ΔNS
在自动控制系统中,该比率也称为系统或链路增益(如果考虑链路)。
因此,测量元件的灵敏度与其增益相匹配。
测量体(传感器)的惯性也决定了其在自动化系统中应用的可能性,因为它会导致在给定时间测量受控参数值的一定延迟。延迟可能是由部件质量、热惯性、电感、电容和传感器本身的其他元件引起的。
在研究自动控制系统的动态特性时,测量体的惯性与自动化系统中任何其他元件的惯性特性起着相同的作用。因此,在选择传感器时,不仅要注意其灵敏度,还要注意其动量。
