Karakteristike i struktura Karakteristike i struktura senzora i senzora i pretvarača pretvarača Pretvarač kao izvor informacija. Podela u dve velike grupe: merni sistemi kontrolni sistemi Osnovne karakteristike i osobine: vrednosti merene princip rada konstruktorske karakteristike radne karakteristike karakteristike pouzdanosti
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
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
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
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
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