2. Встроенные системы. Средства взаимодействия с объектом Датчики
Внешняя среда |
Датчики |
|
|
||
|
Преобразование |
|
Непрерывные |
параметра |
|
процессы |
физического процесса |
|
в электрический |
||
(Изменение |
||
сигнал |
||
температуры) |
||
|
Дискретные
процессы
(Изменение состояния оборудования)
Физические
процессы
Устроства связи с объектом
Согласование сигналов и данных
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
1 |
|
Датчики
Датчики бывают
•Аналоговые, дискретные, цифровые кодовые ...
•Абсолютные, относительные
•Контактные, бесконтактные
•Резистивные, индуктивные, емкостные, ....
•. . . . .
Характеристики
•Разрешение и точность
•Линейнсть
•Соответствие скорости измеряемого процесса
•Соответствие условиям применения (герметичность, пыле-влаго защищенность ...)
•Надежность
•Габариты и стоимость
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
2 |
|
Датчики
|
|
|
Датчик |
|
|
|
Параметр процесса |
|
|
|
|
|
Электрическая велечина |
x |
|
|
F(x) |
|
||
(температура) |
|
|
|
(U, I напряжениее, ток, код) |
||
|
|
|
|
|
||
F(x) |
F(х) |
|
F(х) |
|
|
|
|
Область
линейности
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
|
х |
x1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
||||||||
x2 |
|
|
|
xi |
|
|
||||||||||||||
Аналоговый датчик |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Дискретный датчик |
|
||||||||||||||
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
3 |
|
Аналоговые датчики, пример
Сульфид-кадмиевый фотоэлемент (CdS Cell)
Vb 
Rb |
Ra |
Vs = (Vb * Ra) / (Ra + Rb)
L |
Rav |
L ~ 1/Vs |
Ra |
V |
|
|
s |
|
|
L1 |
L |
|
Lav L2 |
Выбор Rb:
Rb = Ra при среднем значении L = Lav и, следовательно, Ra = Rav
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
4 |
|
Дискретные датчики, примеры
|
|
|
Инфракрасный излучатель + |
|
|
|
|
фототранзистор; |
|
|
|
|
электрическая цепь разрывается |
|
Vb |
при наличии экранирующего |
|||
элемента на пути светового потока |
||||
|
|
|
||
|
|
Rb |
Vs |
|
|
|
|||
Vb 
Vs
t
Контактные элементы - включен/выключен
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
5 |
|
Цифровые кодовые датчики, пример
7 |
0 |
6 |
1 |
5 |
2 |
4 |
3 |
011
|
Позиционный |
Код Грея |
|
код |
|
|
|
|
0 |
000 |
000 |
|
|
|
1 |
001 |
001 |
2 |
010 |
011 |
3 |
011 |
010 |
|
|
|
4 |
100 |
110 |
|
|
|
5 |
101 |
111 |
|
|
|
6 |
110 |
101 |
|
|
|
7 |
111 |
100 |
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
6 |
|
Исполнительные механизмы
Внешняя среда |
Датчики |
|
|
||
|
Преобразование |
|
Непрерывные |
параметра |
|
процессы |
физического процесса |
|
в электрический |
||
(Изменение |
||
сигнал |
||
температуры) |
||
|
Дискретные
процессы
(Изменение состояния оборудования)
Физические
процессы
Устройства связи с объектом
Согласование сигналов и данных
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
7 |
|
Исполнительные механизмы
Исполнительные механизмы
•Контакторы
•Шаговые двигатели
•Силовые привода
•Нагреватели, холодильные установки (управление
•температурой)
•Вентильные заслонки (управление давлением)
•. . . . . .
Исполнительные механизмы управляются
•Аналоговыми сигналами
•дискретными сигналами
•кодовыми комбинациями
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
8 |
|
Контакторы, пример
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U срабатывания min = 3v |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U отпускания max = 1v |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I коммутируемый = 75a |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U коммутируемый = 330v |
|||||||||||||||||
|
|
|
К1 |
|
|
|
|
|
Tср/отп = 40ms |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
U изолируемое = 4000v |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||||||||||||||||||
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
«1» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|||||||||||||||||||
~ U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвх |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Сигнал от ВМ |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
9 |
|
Шаговые двигатели, пример
Команда от ВМ (через LPT)
•Направление
•Количество шагов
•Скорость
50
Контроллер
ШД
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
10 |
|
УСО
Внешняя среда |
Датчики |
|
|
||
|
Преобразование |
|
Непрерывные |
параметра |
|
процессы |
физического процесса |
|
в электрический |
||
(Изменение |
||
сигнал |
||
температуры) |
||
|
Дискретные
процессы
(Изменение состояния оборудования)
Физические
процессы
Устройства связи с объектом
Согласование сигналов и данных
2. Средства связи с объектом |
2015 v.01 |
11 |
|