Avtomatlashtirishning texnik vositalari. O’quv qo’llanma

Sultonali Mukaramovich Abduraxmonov

O’quv qo‘llanma «Texnologik jarayonlar va ishlab chiqarishni avtomatlashtirish va boshqarish» yo‘nalishi bo‘yicha bakalavrlarni tayyorlashdagi «Avtomatlashtirishning texnik vositalari» fanidan adabiyot sifatida tayyorlangan. O‘quv qo‘llanmada avtomatashtirishning texnik vositalari fan doirasida ochib berilgan. Ularni yoritishda tizimlaridagi joylashish ketma-ketligiga moslashtirilgan. O‘quv qo‘llanma bakalavrlar, magistrlar va shu sohada shug‘ullanadigan muhandislar uchun mo‘ljallangan.

IV BOB. OBYEKT HAQIDA MA’LUMOTLARNI QABUL QILISH QURILMALARI. SENSORLAR

Birlamchi axborot qurilmalari — sensorlar — ma’lumotni mazmunini o‘zgartirmasdan yig‘ish va o‘zgartirish uchun mo‘ljallangan. Sensor ikki qismdan iborat (4.1-rasm):

Sensor elementi — chiqishida tabiiy (standartlashtirilmagan) parametrni ma’lum signalga o‘zgartiruvchi sezgir element;

— sezgir elementning chiqish qiymatini standart shaklga keltiradigan o‘lchov qurilmasi (4.2-rasm). Ko‘pincha, bu qismlar tizimli ravishda bitta korpusda amalga oshiriladi, buning natijasida birlashtirilgan chiqishga ega signal «sensor» dan olinadi.

Ammo ular alohida ishlab chiqarilgan mustaqil qurilmalar bo‘lishi ham mumkin.

Sensor — bu boshqariladigan qiymatni o‘lchash, saqlash, qayta ishlash va uzatish uchun qulay bo‘lgan signalga aylantiruvchi o‘lchash, signalizatsiya, tartibga solish yoki boshqarish moslamasining elementi.

Boshqacha qilib aytganda, sensor bu har qanday fizik kattalikning boshqarish tizimiga kirishiga, keyingi foydalanish uchun qulay bo‘lgan signalga aylantiradigan qurilma.

4.1 — rasm. O‘lchash o‘zgartirgich (sensor) strukturasi: X — fizik kattalik (texnologik parametr), SE — sezgir element, O» O» — o‘lchov o‘zgartirgich, N-K/Q — normalashtiruvchi-kuchaytirgich o‘zgartirgich.

Sensorlar tomonidan o‘zgartirilgan kirishda o‘lchanadigan va boshqariladigan qiymatlar TJ ning fizik parametrlariga mos keladi. Masalan, quyidagi texnologik parametrlar keng tarqalgan:

— energetik parametrlar: harorat, bosim, bosimning pasayishi, sath, sarf;

— elektr parametrlar: o‘zgaruvchan va o‘zgarmas tok, o‘zgarmas va o‘zgaruvchan kuchlanish, aktiv/reaktiv quvvat, to‘la quvvat, quvvat koeffitsienti, chastota, induksiya;

— mexanik kattaliklar: chiziqli, burchakli (burchak) tezligi, deformatsiya, kuch, moment, qattiqlik, tebranish, massa, shovqin;

— kimyoviy: konsentratsiyasi, kimyoviy tarkibi, kimyoviy xossalari;

— fizik: namlik, zichlik, yopishqoqlik, loyqalik, elektr o‘tkazuvchanlik, magnit kirituvchanlik.

Sensordan chiqish kattaliklari odatda modulatsiya qilinadi:

— amplituda bo‘yicha;

— vaqt atributi (chastota, faza va boshqalar);

— kodi bo‘yicha;

— fazaviy xususiyat (aloqa kanallarida signallarning almashinishi).

O«lchov o‘zgartichlarining (sensorlarning) asosiy parametrlari:

1. Kirish qiymatini o‘zgartirish diapazoni (kirish diapazoni, qiymat turi).

2. Chiqish signalining qiymatini o‘zgartirish diapazoni.

3. Statik xarakteristikalari (aniqlik darajasi). Dinamik xatolarni hisobga olmagan holda kirish va chiqish qiymati o‘rtasidagi munosabatni ko‘rsatadi (4.2-rasmga qarang). Umuman olganda, bu xususiyat chiziqli emas. Odatda ishchi nuqtasida chiziqli bo‘ladi (4.2-rasmdagi to‘g‘ri chiziqlar).

4.2 — rasm. Harorat sensorining statik Xarakteristikasi.

Dinamik xarakteristikalar (maksimal chastota, chiqish signalini vaqt bo‘yicha qiymatlari) o‘tish rejimda chiqish qiymatining kirish qiymatiga bog‘liqligini ko‘rsatadi (4.3-rasm).

4.3 — rasm. Sensorlarning dinamik xususiyatlari.

Agar sensor kirishiga turli chastotali o‘zgaruvchan signal qo‘llanilsa, sensorning chastotali xarakteristikasi o‘rganiladi, u quyidagi rasmda ifodalangan.

4.4 — rasm. Sensor chastota Xarakteristikasi

Bu yerda ω_kesm — bu kesim chastotasi, uzatish koeffitsienti 3 dB ga o‘zgarganda chastota boshlang‘ich qiymatdan 0,707 ga teng bo‘lgan kesish chastotasi. Kesish chastotasi tiklanish vaqti t = 1/ ω_kesm ga to‘g‘ri keladi.

Sezuvchanlik chegarasi (sezmas zona) — shovqin va tashqi ta’sirni kamaytirish uchun kiritiladi. U sezmas zona bir tomonlama yoki ikki tomonlama bo‘lishi mumkin (4.5-rasm).

4.5 — rasm. Sezuvchanlik/sezuvchanlik chegarasi

Nazorat savollari

1. Sensorlarni vazifasi nima?

2. Sensorlar qanday qisimlardan iborat?

3. Sensordan chiqish kattaliklari qanday modulyatsiya qilinadi?

4. O‘lchov o‘zgartichlarining (sensorlarning) asosiy parametrlari qaysilar?

5. Sensorlarning dinamik va statik xususiyatlarini farqini tushuntiring.