Вимірювальні елементи. Автоматичний контроль

Однієї з найважливіших складових частин будь-якої системи автоматичного контролю є вимірювальний елемент, який сприймає значення контрольованої величини й перетворить їх у вид, зручний для подальшого використання.

До вимірювальних елементів звичайно пред'являються наступні основні вимоги:

1) надійність у роботі;

2) достатня чутливість;

3) необхідна характеристика і її стабільність при впливі зовнішніх факторів (перешкодозахищеність);

4) швидкодія;

5) .мінімальний зворотний вплив вимірювального елемента (і всієї системи контролю) на об'єкт.

Чутливістю вимірювального елемента називається відношення зміни вихідної величини Агов до, що викликав ця зміна зміні контрольованої величини Ах:

де Δх — зміна контрольованої величини,

Δу — відповідна зміна вихідної величини при зміні контрольованої величини.

Розмірність чутливості залежить від фізичної природи контрольованої й вихідний величин елемента.

У системах автоматичного контролю, так само як і в інших автоматичних системах, бажане мати вимірювальні елементи високої чутливості.

Застосування вимірювальних елементів, що володіють високою чутливістю, дозволяє, по-перше, суттєво спростити схему системи автоматичного контролю, тому що відпадає необхідність у посиленні сигналу, і по-друге, підвищити точність системи.

У процесі експлуатації системи автоматичного контролю характеристика вимірювального елемента повинна залишатися постійної при зміні в деяких межах температури навколишнього середовища, тиску, вологості й інших величин. А якщо ні, то можуть з'явитися досить істотні погрішності вимірів. Характеристики вимірювальних єлементів можуть мати всіляку форму.

У ряді систем автоматичного контролю й особливо в системах автоматичної сигналізації характеристика має переривчастий, стрибкоподібний зв'язок між контрольованої й вихідний величинами. Такими характеристиками мають, наприклад, реле.

Швидкодія вимірювального елемента визначається його інерцією. Остання приводить до того, що з моменту зміни контрольованої величини й до моменту появи відповідного сигналу на виході вимірювального елемента проходить більш-менш тривалий час. При контролі процесів, що швидко протікають, інерційні вимірювальні елементи можуть внести у виміри досить значні погрішності, називані динамічними.

У процесі проведення контролю повинне бути відсутньою або бути мінімальним зворотний вплив вимірювального елемента на контрольований процес. Так, наприклад, при вимірі температури контрольованого середовища через внесення в неї вимірювального елемента може з'явитися значна погрішність виміру.