В зависимости от выполняемых функций в структуре САУ элементы подразделяют на начальные (измерительные), промежуточные (управляющие) и конечные (исполнительные).

Измерительные элементы, расположенные на входах автоматической системы, составляют основную массу элементов, из которых строится устройство предварительной обработки информации и измерительное устройство.

Управляющие элементы, получают сигналы от измерительных элементов и реализуют алгоритм функционирования данной системы.

Исполнительные элементы, воздействуют на управляемые объекты.

Общие характеристики элементов

Основной характеристикой датчика является зависимость его выходной величины у от входной х, т.е. у =f(x).

Общей характеристикой элементов является их чувствительность (передаточный коэффициент) или коэффициент преобразования.

1. Статический - отношение выходной величины к входной: kñò. y / x
или	kñò. tg .

2. Динамический -отношение приращений входной и выходной величин. käèí . y / x.

Для конкретных элементов чувствительность часто имеет специальное название, например коэффициент усиления, коэффициент трансформации и т.д.

Под порогом чувствительности датчика понимают минимальное изменение измеряемой величины (входного сигнала), вызывающее изменение выходного сигнала.

Статические характеристики датчиков с пропорциональным выходом:

а— идеализированная статическая характеристика;

б— идеализированная статическая характеристика с зоной нечувствительности; в — идеализированная статическая характеристика с зоной нечувствительности и насыщением; г — идеализированная статическая характеристика с зоной нечувствительности,

насыщением и гистерезисом выхода.

Абсолютная погрешность

Абсолютная погрешность – это разность между фактическим значением выходной величины yФ и ее расчетным значением yP

y yФ yP

Относительная погрешность

Относительная погрешность – это отношение абсолютной погрешности к расчетному значению выходной величины

y *100% yP

Приведенная погрешность - погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона.

ï ðèâ y y g100%

max

Коэффициент обратной связи показывает, какая часть выходной величины Y подается на вход элемента:

XYOC

Обратная связь может быть положительной или отрицательной.

Величина передаточного коэффициента элемента определяется по выражению

	koc		k	, где “ - “ при положительной, а “ + ” - при отрицательной обратной связи.
		1m k

Одной из важнейших характеристик всех элементов является их надежность – способность выполнять заданные функции, сохраняя во времени в установленных пределах значения эксплуатационных показателей.

Одним из показателей надежности является интенсивность отказов:

		(t)	N (t) N(t t)	,	1
			NСР ( t) t		час
где	N (t) - число элементов, работоспособных в момент времени t
N (t t)		- число элементов, работоспособных к моменту времени t t
NCP ( t)		- среднее число элементов, работоспособных за время t

По интенсивности отказов могут быть вычислены многие

основные показатели надежности, например: P(t) - вероятность безотказной работы; Q(t) – вероятность отказа;

P(t) + Q(t) = 1;

µ - интенсивность восстановления; Tср - средняя наработка до отказа; Kг- коэффициент готовности;

Kр- коэффициент ремонтопригодности.

Показатели быстродействия работы элементов: -постоянная времени, - время включения,

-время выключения и др.

Логические элементы, осуществляющие информационное преобразование сигналов, имеют ряд специальных общих характеристик:

число входов и коэффициент разветвления.

Коэффициент разветвления характеризует число элементов, которым может управлять данный элемент, т.е. определяет его нагрузочную способность.

Датчики

Датчики выполняют функции начальных или измерительных элементов.

Информация о свободности участков пути от подвижного состава может быть получена с помощью путевых датчиков, которые подразделяются на датчики точечного типа и электрические рельсовые цепи.

Датчик состоит из воспринимающего (ВЭ), преобразующего (ПЭ) и исполнительного (ИЭ) элементов.

воздействие	ВЭ1			ПЭ1
в начале

воздействие в конце участка ВЭ2 ПЭ2

память, сравнение

ИЭ

Классификация датчиков.

1 – по виду входных воздействий:

–электрические;

–датчики механических величин;

–тепловые;

–инфракрасные;

–оптические;

–акустические;

–жидкостные;

–газовые.

2 – по принципу действия воспринимающей части.

Например, оптические датчики подразделяются на:

-фотоэлектрические;

-фотохимические;

-фототермические;

–фотомеханические. 3 – по принципу работы

– с непосредственным преобразованием;

– с промежуточным преобразованием.

4 - По виду преобразования х → у датчики делятся на два класса:

–с непрерывным преобразованием

–с дискретным преобразованием.

Датчики с непрерывным преобразованием являются измерительными.

Датчики с дискретным преобразованием контролируют состояние дискретных объектов, имеющих конечное число состояний.

Дискретные датчики обычно являются датчиками двоичной информации, у которых выходная величина у = 0 или у = 1.