1.1 Функции и характеристики элементов автоматических устройств

Каждая АС состоит из отдельных элементов, выполняющих определенную функцию. Каждый элемент воспринимает сигнал, поступающий от предыдущих элементов осуществляют количественное и качественное преобразование сигнала и передает его другому, т.е. каждый элемент является преобразователем некоторого входного сигнала У в выходной сигнал Х.

Схема данного элемента имеет следующий вид:

Осуществляется преобразование за счет Е входного сигнала. Пример: термометр сопротивления, термопара и др.

Существуют элементы, на которые подается сигнал от дополнительных источников Е. Схема элементов имеет следующий вид.

Z - сигнал от элемента или пневматического устройства;

X - управляет передачей E от Z к Y.

Пример: усилители, реле и т.д.

По назначению все элементы автоматический устройств делятся на следующие виды:

- датчики

- реле

- усилители

- исполнительные механизмы

- автоматические регуляторы

- регулирующие органы (вентили, краны)

- элементы дистанционных передач (электрические и пневмотические преобразователи)

Основными характеристиками каждого элемента являются величины входного сигнала Х и выходного сигнала У. Y/X - статический передаточный коэффициент (S)

- динамический передаточный коэффициент

- относительный динамический передаточный коэффициент

S и называются по-разному: для датчиков это чувствительность, а для усилителей – коэффициент усиления.

При работе каждого элемента возникает погрешность, которая заключается в отклонении фактического значения выходной величины от его расчетного значения. Эта погрешность связана с износом материала элемента, с отклонениемпитающей сети от номинального, а также с изменением условий окружающей среды.

Различают следующие виды погрешности:

1. Абсолютная - это разность:

2. Относительная

3. Относительная приведенная - она называется еще и класс точности прибора, как правило он указывается на шкалах всех приборов.

1.2 Датчики, основные показатели и характеристики

Датчик - устройство, осуществляющее функцию преобразования физической величины одного рода в физическую величину другого рода, удобную для передачи другим элементам и на усиление.

Основные характеристики:

1. Статическая характеристика y=f(x)

1 - линейная характеристика, поэтому чувствительность будет постоянной для всего диапазона х.

2 - нелинейная, поэтому чувствительность будет различной и зависит от крутизны данной характеристики.

Датчики, статическая характеристика которого непрерывна называются датчиками непрерывного действия или функциональными. Если статическая характеристика описывается следующей функцией , где k=const, то такой датчик называется линейным. Если статическая характеристика датчика имеет разрывный характер вида y=0 при 0<x<a, y=y1 при x>a, то датчик называется релейным.

1 - Динамическая характеристика - зависимость y от времени при скачкообразном изменении входной величины x.

y=f(t) при x=const

1 – экспонинциальные.

2 - колебательный затухающий процесс.

По виду выходной величины сигнала у датчики делятся на:

- омические

- термоэлектрические

- емкостные

- индуктивные

- трансформаторные

По измеряемым технологическим параметрам:

- температуры

- давления

- расхода

- уровня

- плотности

- влажности и т.д.