- •Московский технический университет
- •1. Анализ датчиков давления для измерения заданной регулируемой величины
- •1.1 Терморезисторы Назначение и принцип действия
- •1.1.1. Металлические терморезисторы
- •1.1.1. Полупроводниковые терморезисторы
- •1.2.Термопара
- •1.3.Интегральные датчики температуры
- •1.4. Биметаллический датчик
- •1.5. Датчик температуры бесконтактный (пирометр)
- •Двухцветные пирометры
- •Оптоволоконные пирометры
- •1.6. Кремниевые датчики температуры
- •1.7. Интегральные термостаты
- •Выбор датчика.
- •Описание работы всей сар.
- •Расчетная часть. Исходные данные
- •2.1. Уравнение передаточной функции всей сар.
- •2.2. Характеристическое уравнение.
- •2.3. Проверка устойчивости системы по критерию Рауса-Гурвица.
- •2.4. Проверка устойчивости системы по критерию Михайлова.
- •2.5. Определение статической и скоростной ошибки.
- •3. Оценка показателей точности работы сар.
- •3.1. Частотные критерии качества переходных процессов.
- •3.2. Корневые критерии качества переходных процессов.
- •Литература
1.4. Биметаллический датчик
Биметаллический датчик сделан из двух разнородных металлических пластин, скрепленных между собой. Разные металлы имеют различный температурный коэффициент расширения. Если соединенные в пластину металлы нагреть или охладить, то она изогнется, при этом замкнет (разомкнет) электрические контакты или переведет стрелку индикатора. Диапазон работы биметаллических датчиков -40…+550 0C. Используются для измерения поверхности твердых тел и температуры жидкостей. Основные области применения – автомобильная промышленность, системы отопления и нагрева воды.
1.5. Датчик температуры бесконтактный (пирометр)
Принцип действия
Принцип действия датчика основан на измерении излучаемой энергии в инфракрасном спектре. Датчик вычисляет температуру тела, измеряя поток теплового излучения с его поверхности. Передача значений температур потребителю осуществляется по каналу RS485.
Пирометры — приборы для бесконтактного измерения температуры тел на расстоянии от 1 до 30 м. Принцип действия пирометров основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света. Достаточно просто направить пирометр на объект измерения и нажать кнопку — температура поверхности отобразится на индикаторе.
Размеры области измерения температуры пирометром зависят от оптического разрешения (показателя визирования) прибора. Показатель визирования — отношение диаметра пятна контроля прибора на объекте измерения к расстоянию до объекта. Выбор оптического разрешения полностью зависит от реального размера объекта и расстояния, на котором возможны данные измерения.
Двухцветные пирометры
Двухцветные пирометры появились относительно недавно. Принцип их работы основан на измерении отношения значений излучаемых энергий двух или более волн в разных цветовых спектрах (традиционные инфракрасные пирометры измеряют абсолютное значение излучаемой энергии одной волны и только в инфракрасном спектре). Применение более совершенной технологии позволяет избежать влияния пыли, дыма, газа и пара в окружающей среде на показания пирометра, а также исключить влияние изменения показателя черноты объекта, например в случае с разливкой металла. Такие пирометры без проблем измеряют даже через запыленное стекло экрана в печи.
Оптоволоконные пирометры
Оптоволоконные пирометры работают по такому же принципу как и традиционные инфракрасные пирометры. Разница состоит лишь в том, что световой поток транспортируется к детектору по оптоволоконному кабелю, который может быть изогнут в произвольной форме. Это свойство позволяет проводить измерения в труднодоступных местах или когда измеряемая поверхность находится не в прямом поле зрения. Кроме того, оптоволоконный кабель неподвержен влиянию сильных электромагнитных полей, устойчив к большим давлениям или вакууму, а также имеет максимальную температуру эксплуатации до 200 °C. Одновременным и плюсом и минусом оптоволоконных пирометров является фиксированный фокус. Плюс состоит в том, что можно выбрать модель пирометра с очень малым диаметром измеряемого пятна – вплоть до 0,1 мм, минус – в том, что вы обязаны установить пирометр точно на указанной дистанции от измеряемой поверхности.