View
86
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Karakteristike i struktura senzora i pretvarača. P retvarač kao izvor informacija. P odela u dve velike grupe: mern i sistem i kontroln i sistem i Osnovne karakteristike i osobine: vrednosti merene princip rada konstruktorske karakteristike radne karakteristike - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Karakteristike i strukturaKarakteristike i struktura senzora i senzora i pretvaračapretvarača
Pretvarač kao izvor informacija.
Podela u dve velike grupe:merni sistemikontrolni sistemi
Osnovne karakteristike i osobine:vrednosti mereneprincip radakonstruktorske karakteristikeradne karakteristikekarakteristike pouzdanosti
Merne veličineMerne veličine
Osnovne jedinice Medjunarodnog sistema jedinica
Izvedene jedinice fizičkih veličina Izvedene jedinice fizičkih veličina
Linearni i ugaoni pomeraj, kretanje, dužina i gustinaLinearna ili ugaona brzinaUbrzanje i trzajUspon (nagib) i brzina promene nagibaNaprezanje i istezanjeTorzija-MomentPritisakZvučni pritisakProtokNivo tečnostiVlažnost, vlaga i tačka roseVakuumGustina i specifična težinaViskoznost fluidaTemperaturaIntenzitet toplotnog zračenja i toplotni fluksJačina svetlostiNapon, elektrostatičko naelektrisanje (kapacitivnost), jačina električne struje, elktrična snaga,
proteklo vreme i frekvencijaJačina magnetnog polja i gustina fluksaRadioaktivnostHemijske osobine i hemijski sastav
Podvrste mernih veličina – pritisak:apsolutni, manometarski, diferencijalni, barometarski, atmosferski, statički ili dinamički.
Merena veličina kao vektor – ubrzanje:u jednom dva ili tri pravca.
t
5
4
3
21
0U
1- gasom ispunjena ampula 2 - kapilarna cev 3- membrana osetljiva na pritisak 4 - nosač 5 - naponska traka
PrimerPrimer: merenje temperature: merenje temperature
MetodMetodee pretvaranja pretvaranja
Redni broj
Promena ...
Koja je posledica promene ...
1 2 3
1 otpornosti otpornih elemenata
a) pozicije klizača u linearnom ili obrtnom potenciometrub) otpornost i dimenzija mernih trakac) geometrija elastične cevčice koja nosi providnu tečnostd) otpornost temperaturno osetljivog materijalae) pozicija anode u vakuumskoj cevi (promena
transkonduktanse-aktivne strmine)f) promena napona ili struje u varistoru (element ima
nelinearnu naponsko-strujnu karakteristiku )g) otpornosti metala i poluprovodničkih materijala osetljivih na
jačinu magnetnog poljah) otpornosti poluprovodničkih materijala pri promeni
intenziteta svetlostii) koncetracija hemikalija u rastvoru
a) Dužine linija magnetnih polja (trajektorija)b) Površine preseka magnetnih linijac) Permeabilnosti feromagnetika induktivne
sprege dva ili više kalema
samo-induktivnosti ili medjusobne induktivnosti
2
321
Koja je posledica promene ...Promena ...Redni broj
a) Odstojanje izmedju dve elektrode, koje čine kondenzator
b) Dielektrične konstante, usled pomeranja (izvlačenja) materijala visoke dielektrične kondstante, koji se nalazi izmedju elektroda kondenzatora
c) Podudarnost prostora izmedju dve elektrode, koje čine kondenzator
kapacitivnosti3
a) proces jonizacije gasova izloženih zračenjunaelektrisanja4
32 1
Koja je posledica promene ...Promena ...Redni broj
a) Relativne pozicije provodnika i linija magnetnog poljab) Temperature spoja dva provodnika različitog materijala
(Zibekov (Seebeck) efekat u termoparovima)c) Naelektrisanja u kristalima koji su izloženi toploti
(Piroelektrični (Pyroelectric) efekat)d) Naelektrisanja u kristalima ili keramičkim materijalima
koji su izloženi naprezanju (Piezoelektrični (Piezoelectric) efekat)
e) Uzračene svetlosne energije na površinu p-n spoja poluprovodnika
f) Hemijske reakcijeg) Stvaranje suprotnog naelektrisanja na dva različita
nenaelektrisana kontaktna metala (Efekat potencijala kontakta (Contact-Potential))
h) Kretanja tečnosti koja prolazi kroz stacionarnu tanku cev kada postoji gradijent električnog potencijala duž cevi (Elektrokinetički (Electrocineting) efekat)
napona ili struje
5
321
Koja je posledica ...Promena ...Redni broj
a) Gradijenta el. Potencijala uz delovanje magnetnog polja pod pravim uglom u odnosu na smer struje (Halov (Hall) efekat).
b) Gradijenta električnog potencijala duž metalne trake izložene magnetnom polju vertikalno na njegovu ravan (Nernstov (Nernst) efekat).
c) Otpornosti i kapacitivnosti u provodniku usled polja stvorenog od strane susednog provodnika (efekat blizine (Proximity))
d) Brzine emitovanja elektrona oslobodjenih sa osvetljene površine (efekat fotoemisije (Photoemissive))
napona ili struje generisane u elementu koji se napaja pomoćnim izvorom energije
6
321
Koja je posledica promene ...Promena ...Redni broj
a) dvostruke refleksije kada je materijal izložen naprezanju (fotoelastični efekat (photoelastic))
optičkih osobina providnih (transparentnih) materijala
7
321
Koja je posledica promene ...Promena ...Redni broj
a) zagrevanja nekih supstanci (napr. dijamanta) ispod temperature crvenog usijanja
b) hemijskih reakcijac) Bombardovanjem brzim elektronimad) Pobuda jakim električnim poljeme) Pobuda fosfora elektromagnetnim radioaktivnim
talasima koji imaju različite talasne dužinef) Pobuda fosfora radioaktivnim česticama
emisije svetlosti8
a) širenja i skupljanja tela u funkciji temperatureb) veličine ubrzanjac) pritiska zagrejanih ili ohladjenih gasova u zatvorenim
sudovima.d) pritiska na membranama, mehovima, Bourdon_ovim
cevima ili drugim elementima osetljivim na pritisake) ugaonog momenta (u žiroskopima)
veličine ili položaja tela
9
321
Koja je posledica promene ...Promena ...Redni broj
Linearni položaj
Kontaktni enkoder
Potenciometar
Kapacitivni
Induktivni
LVDT - linear variable differential transformer
Laserski
Optički
Ugaoni položaj
Optički enkoderMagnesyn
Synchro
Brzina
Centrifugalni tahometar
Ubrzanje
Akcelerometar sa mernim trakamaAkcelerometarski prekidač
Nivo tečnosti
Ultrazvučni
Magnetni
Merene Električne Mehaničke
Opseg Pobuda Konfiguracija
Prekoračenje Izolacija Dimenzije
Vreme oporavka Uzemljenje Montiranje
Imepedansa izvora Povezivanje
Impedansa opterećenja Materijal kućišta
Ulazna impedansa Kontaktni materijal
Izlazna impedansa Izolovanost kućišta
Izolaciona otpornost
KonstrukKonstruktivnetivne karakteristike karakteristike
Greška očitavanja
Šum
Sadržaj harmonika
Napon bruma
Priključne tačke
Izlaz
Nestabilnost pojačanja
Probojni naponMehaničkeElektrične Merene
Radne karakteristike Radne karakteristike
Podele u tri grupe:
Statičke osobine: ”Sobni” uslovi rada, pretvarač nije izložen pomeranju,vibriranju ili potresima i gde se merena vrednost sporo menja.
Dinamičke karakteristike: definišu odgovor pretvarača na vremenskupromenu merene veličine.
Okruženje: neoperativne i operativne, koje se odnose na osobine pretvaračaposle i za vreme izlaganja specifičnim uticajem okoline.
statičkedinamičkevezane za okruženje
Karakteristike pouzdanostiKarakteristike pouzdanosti
Najvažnije karakteristike koje definišu pouzdanost su:radni vek, vreme neprekidnog rada i vreme skladištenja.
Parametri koji odredjuju ekstremne uslove rada i granice sigurnosti pretvarača.Vrednost maksimalnog pritiska ili napon proboja.
Karakteristika bezbednosti radnika u sistemu u gde je pretvarač ugradjen.
Ulaz
Izlaz
0Nema nulti ofset u idealnom slučaju
Teorijska kriva
Idealni pretvarač:
Osnovne karakteristike pretvaračaOsnovne karakteristike pretvarača
Ulaz
Izlaz
0Pozitivan
i negativan
ofset
Teorijska i
realne krive;
nagib je nepromenjen
Ofset realnog pretvarača:
Ulaz
Izlaz
0
Teorijska kriva
realne krive;
nagib je promenjen
Griška osetljivosti realnog pretvarača:
Faktora koji izazivaju ovu grešku su:varijacija temperature,varijacija napona napajanja,starenje materijala.
Ulaz
Izlaz
0
Idealna linearna
Nelinearna 3
Nelinearna 2
Nelinearna 1
Nelinearnost pretvarača:
Specifikacija nelinearnostiSpecifikacija nelinearnosti
Nelinearnost kao maksimalno rastojanje od:
prave llinije koja prolazi kroz nulu i izlaz pune skale,
tangente povučene na početku, ili
najbolje prave linije, linije najmanjeg kvadrata, ili druge linije koja mora biti specificirana.
Nelinearnost sa referenciranjem na Nelinearnost sa referenciranjem na nulu i krajnju tačku pune skalenulu i krajnju tačku pune skale
Ulaz
Izlaz
0
Nelinearnost
100%
100%
Nelinearnost sa referenciranjem na Nelinearnost sa referenciranjem na tangentu u početku krivetangentu u početku krive
Ulaz
Izlaz
0
Nelinearnost
100%
100%
Tangenta
Ulaz
Izlaz
0
Najbolja naponska karakteristika
Nelinearnost
100%
100%
Nelinearnost sa referenciranjem na Nelinearnost sa referenciranjem na najbolju pravu linijunajbolju pravu liniju
Neslaganje sa referentnom teorijskom krivomNeslaganje sa referentnom teorijskom krivom
Ulaz
Izlaz
0
Realna kriva
Nelinearnost
Teorijska kriva
Histerezis pretvaračaHisterezis pretvaračaIzlaz pretvarača može da zavisi ne samo od veličine ulaznog signala već i od prethodnih vrednosti izlaznog signala
Ulaz
Izlaz
0
Povećanje ulaza
Smanjenje ulaza
Histerezis
Neidealno ponašanje pretvarača se procenjuje greškama.
Razlika izmedju stvarnog i teorijskog (ili specificiranog) izlaza
Obično se izražava u obliku %FSO ili u jedinicama merene veličine.
Tačnost je odnos greške i pune skale izlaza.
Dinamičke greškeDinamičke greške
Dinamičke greške se javljaju kada izlazna veličina pretvarača zavisi od izlazna veličina pretvarača zavisi od vremenskih karakteristika ulaznog signalavremenskih karakteristika ulaznog signala - na primer, brzine njegove promene ili frekvencije.
Praktično odredjivanje dinamičkih karakteristika:Primena ulazne step funkcije (jedinična pobuda).Snimanje frekventne karakteristike.
Odziv pretvarača na step promenu ulazaOdziv pretvarača na step promenu ulaza
Underdamping, overdamping, kritično prigušeni sistem
Ulaz
Izlaz
0
Ulazna step promena
Prekomerno prigušenje izlaza
Kritično prigušenje izlaza
Podprigušivanje
PrekoračenjeKrajnji izlaz
Karakteristika u vremenskom domenuKarakteristika u vremenskom domenu
Ulaz
Izlaz
0
100%
90%
64%
5%
Konačan izlaz
0 – 90% Vreme usponske ivice
90% Vreme prelaza
Vremenska konstanta
Originalni izlaz
Karakteristike u frekventnom domenuKarakteristike u frekventnom domenu
Frekvencija merene vrednosti
Izlaznaamplituda
0
Izlaznafaza
0
Ravna oblast(koristan frekventni opseg)
Rezonantna frekvencija
Nulto-fazna provodna oblast
Referentnafrekvencija
Pojas greške (Pojas greške (error banderror band))
Opseg maksimalne devijacije izlaza u odnosu na specificiranu referentnu liniju
Ulaz(% ili max. uzorak)
Izlaz(% ili FSO)
0
Referenca (teorijska kriva)
100%
100%
Realna kriva izobličenja zbog nula ofseta, nelinearnosti, histerezisa itd.
Pojas greške
Stepenasti pojas greške u odnosu na Stepenasti pojas greške u odnosu na teorijsku linijuteorijsku liniju
Ulaz(% ili max. uzorak)
Izlaz(% ili FSO)
0 100%
100%
Široki opsegpojasa greške
Široki opsegpojasa greške
Teorijska kriva
Referenca
Recommended