qurilmalar, elektr izolatsiyasi va kodlash) axborotni uzatish uchun aloqa kanallari orqali;
– axborotni konvertatsiya qilish, qayta ishlash, saqlash va buyruqlar va boshqaruv harakatlarini yaratish qurilmalari (kompyuter texnologiyalari, algoritmlar);
– axborotni konvertatsiya qilish va boshqaruv buyruqlarini uzatish qurilmalari (harakatlantiruvchi qurilmaga uzatish uchun);
– buyruq ma’lumotlarini (drayvlarni) bajarish, kuchaytirish uchun qurilmalar;
– ijro etuvchi qurilmalar va tartibga soluvchi organlar (to‘sqichlar, tiristorlar, konvertorlar).
Uskunalarni birgalikda faoliyat yuritish muammosi TJ ABTni birlashtirishni joriy qilishni talab qiladi – ulanish uchun ma’lum parametrlar bo‘yicha qurilmalarni standartlashtirish, ularni bir-biriga qo‘shimcha qurilmalarsiz ulash imkoniyati bo‘lmasligi mumkin. Xususan, zarur qurilmalar o‘rtasida almashinadigan signallar parametrlarini birlashtirish uchun keltirilgan signallarga o‘tish lozim (3.1-jadvaldagi misol).
Masalan «4 – 20 mA» diapazonidagi joriy standart quyidagi afzalliklarga ega:
– tizimdagi sim uzilishini sezish oson;
– 4 mA qo‘shimcha tok yordamida masofaviy datchiklar yoki qurilmalarni quvvatlantirish mumkin;
– signal bir juft sim orqali uzatiladi yoki qabul qilinadi.
Nazorat savollari
1. ABT da sensorlar (datchiklar) qanday vazifani bajaradi?
2. Boshqaruv modullari qanday qurilmalardan tashkil etiladi?
3. Galvanik izolatsiya modullari nima uchun kerak?
4. Ma’lumotlarni taqdim etish modullariga qanday qurilmalar kiradi?
5. Keltirilgan signal nima?
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 ?
– 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/ ?
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.
V BOB. Xatoliklar
O«lchash va boshqarish tizimlarida ma’lum xatoliklar kuzatiladi. Ularni shartli quyidagilarga bo‘lish mumkin:
– asosiy S
;
– qo‘shimcha S
(qo‘shimcha omillar tufayli yuzaga keladi namlik, harorat va boshqalar).
Biz qo‘shimcha omillarni hisobga olgan holda umumiy xatoni hisobga olamiz:
Qo‘shimcha xato texnologik parametrlarining funksiyasi sifatida aniqlanadi:
