masina või protsessi mõjutamist, nii et selle töö annaks soovitatud tulemuse. ruumalast V, s. t. C = c V, kus c on tajuri erimahtuvus Juhtida võib inimene või masin ise. Käsitsijuhtimise korral on kõik Induktiivtajurid?-Induktiivtajuriteks nimetatakse suurt rühma tajureid, kus juhtimisfunksioonid usaldatud inimesele. Automatiseeritud juhtimisel on need sisendsuuruse (deformatsiooni, nihke, jõu, momendi) muutus põhjustab jaotatud inimese ja automaatide vahel. Automaadid täidavad funksioone ,mida elektromagnetilise süsteemi induktiivsuse muutumist. Lugedes suhteliselt inimene pole füüsiliselt võimeline täitma, või pole inimesle vastuvõetavamad. väikese õhupiluga ferromagnetilises süsteemis puistevoo tühiseks, võib mähise
(stiimuli) väärtuse muutuse suhe. Tundlikkus T määratakse skaalanäidikuga mõõtevahendite korral valemiga: T=L/X, kus L-lugemi muutus, T- mõõtesuuruse väärtuse muutus. Numbernäidikuga mõõtevahendi korral onT määratud valemiga: T=N/X, kus N-numbernäidu muutus. 58. Suikeulatus Mõõtevahendi suikeulatus (suikepiirkond. diapasoon, tagasikäiguvahe) ts,a on vahemik, milles võib mõõtesuuruse (sisendsuuruse,stiimuli) X väärtust mõlemas suunas muuta, ilma et muutuks mõõtevahendi näit (väljundsuuruse ehk koste väärtus). Suikeulatus on määratav valemiga: ts,a=xmax-xmin, kus xmax-mõõtesuuruse X max hinnangväärtus, xmin-mõõtesuuruse X min hinnang. kasutatakse ka mõistet suhteline suikeulatus ts,s, mis on avaldatav valemiga: ts,s=(xmax-xmin)/xmin. Mõõtesuuruse X väärtuseks, mille puhul määratakse suikeulatus, valitakse tavaliselt mõõtevahendi mõõtevahemiku alg- ja
kas mõõteriista enda või mõne arvuti mälusse ja nii neid hiljem töödelda ja analüüsida. Ka võib võib sellised mõõteriistu küsitleda ja juhtida arvutivõrkude kaudu. Ühe mõõteseadmega võib olla ühendatud mitu andurit üheaegselt, mida mõõtesüsteem küsitleb järgemööda või üheaegselt. Digitaalmõõteriist sisaldab mõõtemuunduri, analoog-digitaalmuunduri ADM, loogikalülituse ja näidiku (ehk numbriindikaatori) Sisendseadme ülesandeks on mõõdetava sisendsuuruse mastaabi muutmine või selle muutmine teiseks suuruseks, mis on sobivam järgnevaks kodeerimiseks. Tavaliselt signaali kas piiratakse või võimendatakse. Tähtsaks digitaalmõõteriista sõlmeks on analoog-numbriline muundur (analoog-digitaalne muundur), milles mõõdetav analoogsignaali (mis on ajaliselt pidev signaal) väärtus muundatakse ekvivalentseks numbriliseks koodiks. Tänapäevased muundurid on võimelised teostama tuhandeid muundamisoperatsioone sekundis.
Otstarbe järgi jaotatakse etalonideks(kehastab), taatelmõõtevahend(ülekandeks) , töömõõtevahend(tavalised mõõtmised) lisaks õppemõõtevahendid. Mõõtevahendid võimaldavad leida mõõdetava suuruse ja teise ühikuks võetud kvalitatiivselt samasuguse suuruse suhte. Suhet väljandav suurus on arvväärtust. Mõõtmiseks peavad mõõteseadmed olema kalibreeritud Igal mõõtevahendil on element, millele mõõtmise käigus otseselt rakendub sisendsuuruse (mõõtesuuruse, mõõtesignaaali) mõju- mõõtevahendi sisendseadiseks e. anduriks. Samuti on igal mõõteseadmel väljundseadis, mis annab väljundi ehk mõõdise kas mõõtesignaalina või mõõtjale vahetult tajutaval kujul. Vähemkompleksed mõõtevahendid, nagu andur, mõõtemuundur, mõõtur, mõõdik, arvesti jms, on tihti suuremate mõõtekoosluste, nagu näiteks mõõteseadmete või -komplekside funktsionaalsed koostisosad. Mõõtevahendi täpsust
Näiteks alloleval joonisel on kujutatud termopaari staatiline karakteristik. Staatilist reziimi nimetadakse mõnikord ka tasakaaluolukorraks. 4 Teist laadi sõltuvused on ARS ja tema elementide väljundite ja sisendite vahel siirdeprotsesside ajal (dünaamilises reziimis) kui esineb tasakaaluoleku rikkumine. Neid sõltuvusi iseloomustavad dünaamilised omadused, mis näitavad, kuidas ARS reageerib või selle üksikud elemedid sisendsuuruse muutumisele. Dünaamilisi omadusi kirjeldadakse analüütiliselt diferentsiaalvõrrandi, ülekande- ja sagedusfunktsiooni abil või graafiliselt siirde ja sageduskarakteristiku abil. Neid kasutadakse kolme tüüpi: amplituudi, faasi ja amplituudi-faasi sageduskarakteristikuid. [E. Mäesalu ,,Automaatreguleerimise teooria alused" lk 8; 27] 5
Reguleerivat Elementi. RE Reguleeriv Element mõjutab Objekti, muutes sellelel antavalt ainet või energia hulka. Tagasiside. Tagasiside on väljundi mõju sisendile. Positiivse tagasiside korral on sisendisse tagasi antav signaal sisendsignaaliga samas faasis ja seega tugevdab üldist sisendsignaali. Negatiivse tagasiside signaal on sisendsignaaliga vastasfaasis ja seega nõrgendab üldist sisendsignaali. Staatiline karakteristika ja ülekandetegur Elemendi väljundsuuruse ja sisendsuuruse suhe staatilises reziimis nimetatakse staatiliseks ülekandeteguriks. Anduril nimetatakse ülekandetegurit sageli tundlikkuseks. y0 Ks = x0 Diferentsiaal ülekandetegur y Kd = x Suhteline ülekandetegur y y0 K= x x0 Elementide süsteemi ülekande tegur Süsteemis on kolm põhilist lülitusviisi: · Jadalülitus. K =K 1 K 2 K 3 ...K n · Rööplülitus.
Laboratoorne töö nr. 4 TUTVUMINE ELEKTROMAGNETILISTE RELEEDEGA Töö eesmärgiks on tutvumine vahelduv- ja alalisvoolu releede ehituse, töö põhimõtte ja parameetritega. Üldandmeid. Releeks nimetatakse automaatikaelementi, mis mingi füüsika lise või keemilise suuruse (sisendsuuruse: rõhu, elektrivoolu vm.) mõjul muudab hüp peliselt olukorda juhitavas vooluringis (relee suleb või avab kontakti, relee kontaktide asend, siin väljundsuurus, muutub hüppeliselt). Releesid võib liigitada mitmesuguste tunnuste põhjal. Näiteks eristatakse sisendsuuruste järgi elektrilisi, temperatuuri, mehaanilisi, optilisi jt. releesid. Tööpõhimõtte järgi liigitades esineb elektromagnetilisi, elektron- jt. releesid,
annab panuse mõõtemääramatusse. Primaaretaloniks võib olla mõõtühiku määratluse praktiline kehastus või mõõteprotseduur, mis sisaldab mitteordinaalsuuruse mõõtühikut või etalon. Primaaretaloni spetsifikaat peab sisaldama aega, millal seda kasutati kalibreerimisastendiku sisseseadmiseks aga ka muud asjakohast metroloogilist infot, näiteks aega, millal toimus esimene kalibreerimine kalibreerimisastendiku abil. Kui mõõtemudelis on rohkem kui üks sisendsuurus, siis peab iga sisendsuuruse väärtus olema metroloogiliselt jälgitav ja mõõtmist kirjeldav kalibreerimisastendik võib moodustada harulisestruktuuri või võrgu. Toiming iga sisendsuuruse metroloogilise jälgitavuse kindlustamiseks peaks vastama sisendsuuruse suhtelisele panusele mõõtetulemusse. Mõõtetulemuse metroloogiline jälgitavus ei taga adekvaatset mõõtemääramatust mingiks kindlaks otstarbeks ega välista eksimusi. Metroloogiline jälgitavusahel, jälgitavusahel, traceability chain
nende üldine ehituspõhimõte on ühesugune. Mõõdetav ehk sisendsuurus qs teisendatakse sisendmuunduri abil vajaliku amplituudiga pingesignaaliks u = f(qs). See normeeritud signaal sisestatakse ananaloog-digitaalmuundurisse, milles toimub tema teisendamine koodiks, mida esitatakse monitoril kümnendarvudena. Kõiki protsesse juhib ja sünkroniseerib juhtplokk. Sisendmuunduri funktsioonide hulka kuulub sisendsuuruse muundamine pingeks ja vajaduse korral ka selle võimendamine, alaldamine ja mürataseme piiramine. Analoog-digitaalmuunduri peamiseks ülesandeks on analoogsignaali muutmine diskreetseks ja muundamine koodiks. Keerukamates süsteemides on väljundkoodiks kahendkood, mida saab kasutada nii monitori juhtimiseks kui ka mõõtetulemuse edastamiseks mikroprotsessorsüsteemi või arvutisse sidekanalite kaudu. Lihtsamate mõõteriistade korral kujutab analoog-digitaalmuundur endast universaalset
erinevus mõõtmiste üksiktulemuse väärtuse ja kõigi teiste mõõtetulemuste keskmise 3 väärtuse vahel ühe ja sama tegeliku mõõdetava väärtuse korral püsivate välistingimuste juures, näiteks ±0,34V Nulliviga (ingl zero offset). Kui reaalne tunnusjoon on nihutatud teoreetilise tunnusjoone suhtes selliselt, et kõigi sisendsuuruse väärtustele vastavad väljundsuurused erinevad teoreetilistest mingi püsiva suuruse 0 võrra, siis sellist viga nimetatakse nulliveaks. Tundlikkus (ingl sensitivity) on väljundsignaali qv muutuse qv = qv2 - qv1 ja selle tekitanud sisendsignaali qs muutuse qs = qs2 - qs1 suhe k = qv /qs. Eraldusvõime (ingl resolution) all mõistetakse sellist sisendsignaali muutust, mis kutsub esile minimaalse väljundsignaali muutuse, mida vaatleja saab antud seadme
lineariseeritavad. Releed ja lõtkuga elemendid. 14 Kui kõik reguleerimiskontuuri moodustavad elemendid on lineaarsed, siis ka kogu automaatreguleerimissüsteem on lineaarne. Juba ühe oluliselt mittelineaarse elemendi olemasolu muudab kogu süsteemi mittelineaarseks. Lineaarse või lineariseeritud staatilise karakteristikuga elemendi püsiva väljundsuuruse ja seda põhjustanud sisendsuuruse, samuti nende vastavate hälvete suhe on igas elemendi töökarakteristiku punktis ühesugune, konstantne. Seda suhet, mida saab avaldada ka lineaarse karakteristiku tõusunurga tangensina, nimetatakse elemendi staatiliseks ülekandeteguriks. Ülekandetegur on dimensiooniga suurus. Reguleerimissüsteemi elemendid vaatamata oma mitmekesisusele, mõjutavad läbivaid signaale vaid mõnel üksikul oluliselt erineval viisil. Elementide omaduste
baasivoolu korral. 46. Võimendi struktuur. Signaali moonutused. Võimendutegur Tehnikas on sageli vaja suurendada signaalide võimsust. Selleks ettenähtud elektronlülitusi nim võimenditeks. Võimendatav signaal antakse võimendi sisendklemmifele. Signaali allikaks võib olla andur, raadioantenn, mikrofon jne. Võimendi väljundklemmidega ühendatakse tarviti (täitemehhanism, valjuhääldi). Signaali võimendamine toimub seejuures toiteallika energia arvel. Väljund- ja sisendsuuruse muutuse suhet nim. võimendusteguriks Ku=Uv/Us Sageduspiirkonda, mille ulatuses võimendi võimendus ei lange allapoole ettenähtud väärtust, nim võimendatavaks sageduseks. Võimendi amplituudi-sageduse tunnusjoon näitab võimendusteguri K sõltuvust võimendatava signaali sagedusest. Sagedusmoondustegur iseloomustab sagdusmoonutust. Need on tingitud reaktiivelementidest, mille tekistused sõltuvad sagedusest. Tingimuseks on, et sagedusmoondetegur peab olema väiksem-võrdne 1,25
täiturelemendid on suutelised juhtima mõnekümneamprilist voolu. Releed jaotatakse kasutusala järgi: Automaatika- ja elektersidereleed võivad olla nii primaar- kui sekundaar-, nii otse kui kaudtoimega releed; vastuvõtu- ja täiturelemendid on arvestatud vooludele, mis on mõõdetavad milliamprites, harvem mõni amper. Releesid iseloomustatakse: Rakendusväärtus sisendsuurus, mille juures relee rakendub; Tagastusväärtus sisendsuurus, mille juures relee tagastub; Tagastustegur; Sisendsuuruse tööväärtus sisendsuurus, mida vastuvõtuelement pidevalt talub ilma ülekuumenemiseta; Rakendumise varutegur Rakendumisvõimsus võimsus, mida relee tarbib rakendumisel; Juhtimisvõimsus võimsus, mida täiturelement suudab kestvalt juhtida, kontaktreleedel Võimendustegur Lubatav rakendumissagedus rakendumiste arv ajaühikus; Releesid iseloomustatakse: Rakendumisaeg ajavahemik signaali ilmumisest vastuvõtuelemendil kuni signaali ilmumiseni juhtivas ahelas;
Selle takistus muutub tajuri deformatsioonil. Kasutatakse jõudude, momentide, rõhkude ning dünaamilistes süsteemides kiirenduse mõõtmiseks. Tensotajurid jagunevad pealekleebitavateks traat- ja linttajuriteks ning integraallülitustena toodetavateks pooljuhttensotajuriteks. Termotakistustajurid – nende töö põhineb metallide ja pooljuhtide elektrilise takistuse muutumisel sõltuvalt temperatuurist. Metallid: plaatina, vask, nikkel ja raud Induktiivtajurid - sisendsuuruse (deformatsiooni, nihke, jõu, momendi) muutus põhjustab elektromagnetilise süsteemi induktiivsuse muutumist. Praktikas kasutatakse muudetava õhupiluga induktiivtajureid Mahtuvustajurid - lineaarnihe või nurgamuutus muundatakse kondensaatori mahtuvusemuutuseks. Trafotajur – asendist sõltuva elektromotoorjõu saamine (transformatoorne pingejagur). Elektromehaaniline generaatortajur – magnetväljas liikuvas juhis genereeritakse elektromotoorjõud.
määramine. Mõõtesuuruseks võib olla: Pb sisaldus joogivees (µg/l) Mõne keha mass Antibiootikumijääkide sisaldus piimas. Eristatakse: Otsemõõtmist - mõõtmisväärtuseks on mõõtevahendi näit (või näitude keskmine) Näit. Kaalumine, kella vaatamine, pH mõõtmine Kaudmõõtmist mõõtetulemus on saadud mitme sisendsuuruse väärtustest arvutuse teel Mõõtetulemust käsitletakse siis väljndsuurusena Näit. Nitriti määramine fotomeetriliselt Sisendsuurused: kaalumisandmed lahuste kontsentratsioonid optilise tiheduse väärtused Meetodi valideerimine ehk analüüsimeetodi usaldatavuse ja võimekuse kinnitamine.