Snímače – test
Snímače – test
co je snímač
- převádí zvolenou technickou veličinu na vstupu na měronosnou veličinu na výstupu
- vazební člen mezi technickým zařízením a řídicím systémem
- měření:
- přímo (definice veličiny – objem)
- nepřímo (funkční závislost – průtok z tlakové diference)
- měronosné veličiny:
- elektrické: napětí, proud, odpor, kapacita, indukčnost
- mechanické: pohyb, síla, tlak
proč elektrické veličiny
- dálkový přenos dat + soustředění do centra
- snadné operace (analogové i digitální)
- unifikovaný regulační obvod
- vysoká citlivost, bezdotykové měření, rychlá reakce
blokové schéma snímače
- čidlo → převádí měřenou veličinu na zpracovatelnou
- zesilovač se zápornou zpětnou vazbou → eliminuje negativní vlastnosti zesilovače
- poruchové veličiny:
- vnější: teplota, tlak, elektrické/magnetické pole okolí
- vnitřní: teplota, parazitní vazby
- zpětné působení: dotykový teploměr snižuje teplotu místa; zatěžovací impedance, rušení na vedení
minimalizace poruch
- kompenzační snímač
- diferenční snímač
- zpětnovazební převodník
- filtrace poruchového signálu
- metoda synchronní demodulace (AM s potlačeným nosným kmitočtem)
Smart snímače (inteligentní)
- integrují měřicí řetězec + čidlo, v nejnovější generaci na jednom čipu
- navíc: autokalibrace, diagnostika, linearizace, potlačení rozsahu, převod jednotek, převod do digitálního tvaru, paměť
- schopnosti: přídavné veličiny, výpočty nepřímo měřených hodnot (spotřebované teplo), statistické zpracování, dálkové nastavení přes RS-232/RS-485, identifikace věrohodnosti, decentralizovaný řídicí systém
- komunikátory: nastavení nuly/rozsahu, filtrace, matematické operace – připojení v kterémkoli místě bez dalšího vedení
požadavky na snímače
- jednoznačná závislost výstupu na vstupu
- přesnost a reprodukovatelnost (časová nezávislost)
- vhodný tvar statické charakteristiky (lineární, velká strmost, minimální práh)
- optimální dynamické parametry (časová konstanta, frekvenční charakteristika, šířka pásma)
- minimální závislost na parazitních vlivech (teplota, tlak, vlhkost, chvění)
- minimální zatěžování měřeného objektu (dotykové vs bezdotykové)
- jednoduchá konstrukce, údržba, cena
klasifikace snímačů
konstrukční
- aktivní (generátorické): chovají se jako zdroje elektrické energie – termočlánkové, fotoelektrické, indukční, piezoelektrické
- pasivní (parametrické): mění parametr (odpor, kapacita, indukčnost, polohu, tlak, magnetický tok, Hallovo napětí, ionizaci plynu) – vyžadují napájení
uživatelská (podle vstupní veličiny)
- kinematické veličiny (poloha, úhel, rychlost, zrychlení)
- síla, krouticí moment, tlak, tlaková diference
- průtok
- hladina
- tepelné veličiny (teplota, tepelné množství)
- fyzikální a chemické vlastnosti kapalin a plynů (vlhkost, vodivost, chemické složení)
- optické veličiny
- magnetické veličiny
