Loyihalash jarayonida tanlangan sensorlarga qo‘yiladigan asosiy talablar:
– chiqish qiymatining kirishga aniq bog‘liqligi;
– vaqt bo‘yicha xususiyatlarning barqarorligi;
– yuqori sezuvchanlik;
– obyektga nisbatan kichik o‘lcham va vazn;
– nazorat qilinadigan jarayon bo‘yicha va boshqariladigan parametr bo‘yicha hech qanday aks ta’sir yo‘q;
– har xil ish sharoitlarida ishlash;
– chiqish signallarini boshqa tizim vositalari bilan birlashtirish;
– turli markalilarini o‘rnatish imkoniyatlari.
Nazorat savollari
1. Asosiy xatoliklarga qaysilar kiradi?
2. Qo‘shimcha xatoliklar manbalarini tushuntiring?
3. Sensorlarga qanday talablar qo‘yiladi?
4. Xatoliklar qanday kamaytiriladi?
VI BOB. SENSORLARNING TASNIFI
Avtomatlashtirish tizimlarida qo‘llaniladigan sensorlar juda xilma-xil bo‘lib, ularni turli mezonlarga ko‘ra tasniflash mumkin.
6.1. Kirish kattaliklari bo‘yicha tasniflash
I. Mexanik datchiklar:
– elastik (membranalar);
– drosselli (bosimning pasayishi nazoratda o‘lchanadi);
– hajmli;
– suzuvchi;
– tezkor.
II. Elektromexanik sensorlar:
– tensorezistiv (obyektning deformatsiyasi sim o‘tkazgich deformatsiyani keltirib chiqaradi).
Deformatsiya tufayli sim cho‘zilib ketadi, uning uzunligi l oshadi, diametri d kamayadi, R simining qarshiligi oshadi – bu Puasson effektining ko‘rinishidir (6.1-rasm, a):
bu yerda ? – qarshilik koeffitsienti; l – o‘tkazgichning uzunligi;d – o‘tkazgich diametri.
– siljishni o‘lchash uchun elektrostatik (6.1-rasm, b);
– elektromagnit – markaz o‘rnini o‘zgartirish chiqish signali (6.1-rasm, c);
– taxometrik (aylanishlar sonini o‘lchash).
6.1 – rasm. Elektromexanik datchiklarning sxemalari: a – tenzorezistiv;b – elektrostatik; c – elektromagnit
III. Elektr sensorlari:
– konduktometrik (o‘tkazuvchanligini o‘lchash);
– potentsiometrik (voltaj elektrodlar orasiga o‘rnatiladi);
– polarografik (harakat ularning tarkibini aniqlash uchun eritmalar chegarasida qutblanish hodisasiga asoslanadi).
IV. Termal sensorlar:
– termoelektrik (termojuft – 6.2-rasm, a).
– termorezistiv (bunday sensorlarda qarshilik harorat bo‘yicha bog‘liq, past, o‘rta va yuqori haroratlar uchun qo‘llaniladi (6.2-rasm, b));
– termomexanik (bunday datchiklarning asosini bimetalik listlar tashkil etadi.
– bir xil haroratgacha metall bu haroratda o‘z holatini «eslab qoladi» va bir xil shaklni oladi);
– manometrik (bunday datchiklar membrana va ko‘rgichdan iborat, unda suyuq yoki gazsimon muhit mavjud);
– termokonduktometrik (bunday datchiklarning harakati muhitning o‘tkazuvchanligining haroratga bog‘liqligiga asoslanadi).
6.2 – rasm. Termal sensorlarning sxemalari: a – differensial termojuftlik; b – termorezistor (temoqarshilik)
V. Optik sensorlar:
– fotokolorimetrik (ular yorug‘lik kvantlarini yutadi, selektiv uzatish sodir bo‘ladi, ma’lum bir spektral komponentning intensivligi baholanadi) (6.3-rasm, a);
– refraktometrik (sensor ko‘rsatkichlarining og‘ishi sinishi ko‘rsatkichlari farqi tufayli yuzaga keladi, og‘ish burchagi n = f (k) muhitga bog‘liq, bu moddaning tarkibini va uning tuzilishini aniqlashga imkon beradi) (6.3-rasm, b);
– opto-akustik (sensordagi gaz nurlanadi, bu tovush paydo bo‘lishiga olib keladi, o‘lchov buzilmaydi va kontaktsiz) (6.3-rasm, c).
– nefelometrik (ish prinsipi: muhitning loyqaligi yorug‘likning tarqalishini o‘lchash yo‘li bilan aniqlanadi) (6.3-rasm, d).
6.3 – rasm. Optik datchiklarning sxemalari: a – eritma uzatilishining spektral bog‘liqligi bilan fotokolorimetrik; b – sinish hodisasi; c – qurilma optoakustik spektrometriya bilan; d – nefelometrik qurilma; YM – yorug‘lik manbai (lazer); D – yorug‘lik sensori; M – mikrofon; P – ro‘yxatga oluvchi.
VI. Elektron sensorlar:
– induksion (aylanish yoki sarfni o‘lchash uchun qo‘llaniladi);
– xromatografik (suyuqliklardagi aralashmalar konsentratsiyasini o‘lchash uchun qo‘llaniladi);
– mass-spektrometrik (magnit maydon orqali ionlangan zarrachalarning yo‘naltirilgan oqimi o‘tkaziladi; zarralar massasi qanchalik katta bo‘lsa, zarrachalar oqimi shunchalik kam og‘adi. Og‘ish spektri zarrachalarning massa bo‘yicha taqsimlanishini ko‘rsatadi) (6.4-rasm);
– magnit;
– radioizotop;
– dielkometrik (moddalarning xossalarini dielektrik o‘tkazuvchanligi bilan o‘lchash).
6.4 – rasm. Mass-spektrometrning sxemasi (zarrachalar oqimi nuqta chiziq bilan ko‘rsatilgan).
Nazorat savollari
1. Mexanik datchiklar qanday turlarga bo‘linadi?
2. Elektromexanik sensorlarga misol keltiring.
3. Elektr sensorlarga qaysi sensorlar kiradi?
4. Termal sensorlarga misollar keltiring.
5. Optik sensorlarga misollar keltiting.
6. Elektron sensorlarga misollar keltiring.
6.2. Sensorlarni chiqish kattaligi bo‘yicha tasniflash
Sensorlarning uchta toifasi mavjud:
– analog sensorlar, ya’ni kirish qiymatining o‘zgarishiga mutanosib ravishda analog signal ishlab chiqaradigan sensorlar;
– impulslar ketma-ketligini yoki ikkilik so‘zni yaratuvchi raqamli sensorlar;
– faqat ikkita darajadagi signalni yaratadigan ikkilik (ikkilik holati) sensorlar: «yoqish / o‘chirish» (0 yoki 1). Ular soddaligi tufayli keng qo‘llaniladi.
Sensorlarning aksariyati elektr chiqish signaliga ega. Bu elektr o‘lchovlarining quyidagi afzalliklari bilan bog‘liq:
– elektr kattaliklari masofaga qulay tarzda uzatiladi va uzatish yuqori tezlikda amalga oshiriladi;
– elektr kattaliklari universal bo‘lib, boshqa har qanday kattaliklarni elektr kattaliklariga aylantirish mumkin va aksincha;
