Электрические средства автоматизации. Датчики
Датчик – это устройство, которое воспринимает внешнее воздействие и реагирует на него посредством изменения электрических сигналов.
К электрическим средствам, которые используются в современных системах автоматизации, относятся:
- Датчики и измерительные преобразователи.
- Датчики перемещения.
- Измерительные приборы (измерение давления, температуры, массы, уровня, расхода и т. п.).
- Электрические реле.
Для построения системы автоматизации используются регулирующе-управляющие устройства, исполнительные устройства, устройства сбора и преобразования информации о ходе технологического процесса.
К электрическим устройствам, которые предназначены для сбора и преобразования информации без изменения ее содержания о параметрах технологического процесса, относятся нормирующие преобразователи, измерительные преобразователи, а также датчики.
К средствам сбора информации относятся релейные преобразователи и устройства формирования алфавитно-цифровой информации. Датчиками физических величин воспринимается контролируемая величина, которая затем преобразуется в такую величину, которая удобна для передачи по каналам связи и дальнейшего преобразования. Электрические датчики делятся на две группы: генераторные или датчики электродвижущей силы и параметрические. Параметрические датчики предназначены для преобразования неэлектрического параметра в параметры электрической цепи. Данные датчики получают электроэнергию от вспомогательного источника. Параметрические датчики делятся на датчики реактивного сопротивления и активного сопротивления.
Генераторные датчики используются для преобразования неэлектрического параметра в электродвижущую силу. Для данных датчиков не требуется постоянного источника энергии, потому что они сами являются источниками электродвижущей силы. Генераторные датчики делятся на тахометрические, пьезоэлектрические и термоэлектрические.
К основным характеристикам электрических датчиков, использующихся в системах автоматизации, относятся:
- Входное сопротивление.
- Коммутируемая мощность.
- Статистическая характеристика, которая представляет собой зависимость выходного сигнала от измеряемой величины в установившемся состоянии.
- Основная погрешность, которая представляет собой максимальную разность между получаемой величиной выходного сигнала и его номинальным значением.
- Порог чувствительности - минимальное изменение входной величины, которая является причиной изменения выходного сигнала.
- Динамическая характеристика, которая определяет поведение устройства при изменениях входной величины.
- Чувствительность, представляющая собой отношение изменения сигнала выходе прибора к изменению измеряемой величины.
Электрические реле
Электрическое реле – это устройство, которое предназначено для автоматической коммутации электрических цепей по внешнему сигналу.
Электрическое реле состоит из релейного элемента, а также группы контактов, которые размыкаются или замыкаются при изменении состояния релейного элемента. Релейный элемент является самым простым переключающим устройством с двумя и более состояниями устойчивого равновесия. Электрические реле классифицируются по следующим признакам:
- Область применения. Согласно данному признаку электрические реле делятся на устройства для управления и защиты электрическим приводом и устройства для схем релейной защиты.
- Принцип действия. Согласно данному признаку электрические реле делятся на тепловые, электромагнитные, полупроводниковые, поляризованные, индукционные.
- Параметр реагирования. Согласно данному признаку электрические реле делятся на реле времени, тока, мощности, частоты и напряжения.
- Выполняемая функция. Согласно данному признаку электрические реле делятся на сигнализации, защиты и промежуточные.
- Род электрического тока. Согласно данному признаку электрические реле делятся на реле переменного и постоянного тока.
- Схема включения. Согласно данному признаку электрические реле делятся на устройства первичного и вторичного включения.
- Принцип воздействия на управляющую сеть. Согласно данному признаку электрические реле делятся на бесконтактные и контактные.