- •Технические средства автоматизации
- •Технические средства автоматизации
- •Содержание
- •Введение
- •В.1. Роль и место курса “Технические средства автоматизации” в учебном процессе
- •В.2. Основные направления развития технических средств автоматизации
- •1. Технические средства автоматизации
- •1.1 Основные принципы построения тса
- •1.2 Классификация приборов и устройств тса
- •1.3 Стандартизация сигналов гсп
- •1.4 Агрегатные комплексы гсп.
- •1.5 Структура систем управления
- •2. Электрические и электронные средства автоматизации
- •2.1. Датчики и измерительные преобразователи для измерения температуры
- •2.1.1 Термоэлектрические преобразователи (Термопары)
- •2.1.2 Термопреобразователи сопротивлений
- •2.1.3. Измерительные (нормирующие) преобразователи
- •2.1.4. Датчики-реле температуры
- •2.2. Датчики перемещения
- •2.2.1. Реостатные датчики
- •2.2.2. Тензодатчики
- •2.2.3 Электромагнитные датчики
- •2.2.4 Емкостные датчики
- •2.2.5 Фотодатчики линейных и угловых перемещений
- •2.2.6. Магнитомодуляционные преобразователи
- •2.3. Приборы для измерения давления
- •2.4. Приборы для измерения и контроля расхода
- •2.5. Приборы для измерения состава веществ
- •2.6. Приборы для измерения и контроля массы
- •2.7. Приборы для измерения и контроля уровня
- •2.8. Электрические датчики-реле
- •3. Электрические исполнительные механизмы
- •3.1. Электромагнитные исполнительные механизмы
- •3.2. Электродвигательные исполнительные механизмы
- •3.3. Пусковые устройства
- •3.4. Вспомогательные устройства
- •3.5. Характеристики исполнительного механизма постоянной скорости
- •4. Регуляторы
- •4.1. Регуляторы прямого действия
- •4.2. Двухпозиционные регуляторы
- •4.2.1. Процесс регулирования в системе с двухпозиционным регулятором
- •4.2.2. Характеристики систем с двухпозиционными регуляторами для различных типов объектов
- •4.3 Аналоговые регуляторы
- •4.3.1 Аналоговый пропорциональный регулятор
- •4.3.2. Аналоговый интегральный регулятор
- •4.3.4. Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор
- •4.4. Аппаратная реализация функциональных узлов регуляторов
- •4.4.1. Магнитные усилители
- •4.4.2. Модуляторы, усилители, демодуляторы
- •4.4.3. Дифференциаторы и интеграторы
- •4.5. Регуляторы с исполнительным механизмом постоянной скорости
- •4.5.1. Пропорциональный регулятор
- •4.5.2. Пропорционально-интегральный регулятор
- •4.5.3. Формирование импульсного пид_закона регулирования
- •4.6. Агрегатные комплексы средств автоматизации
- •4.6.1. Функциональный состав агрегатных комплексов
- •4.6.2. Особенности реализации функциональных элементов в ак “Каскад-2”
- •4.6.3. Регулятор р-17
- •4.6.4. Регулятор р-27
- •4.7. Цифровые системы управления и регулирования
- •4.7.1. Принципы организации эвм
- •4.7.2. Цикл выполнения команд в эвм
- •4.7.3. Общие принципы организации ввода-вывода
- •4.7.4. Программный режим ввода-вывода
- •4.7.5. Обмен информацией в режиме прерывания программы
- •4.7.6. Прямой доступ к памяти
- •4.7.7. Подключение внешних устройств
- •5. Запорная и регулирующая арматура
- •П осле изучения главы необходимо знать
- •5. Запорная и регулирующая арматура
- •6. Гидравлические и пневматические средства автоматизации
- •6.1 Рабочие жидкости и газы
- •6.2 Элементы пневматических и гидравлических систем
- •6.2.1 Гидравлические и пневматические сопротивления
- •6.2.3 Гидравлические и пневматические емкости
- •6.2.4 Гидро(пневмо)механические преобразователи
- •6.2.5 Механогидравлические преобразователи
- •6.3. Пневматические и гидравлические исполнительные механизмы
- •6.4 Механогидравлические и механопневматические усилители
- •6.5. Гидравлические и пневматические корректирующие устройства
- •6.6. Электромеханические преобразователи
- •6.7. Примеры реализации пневморегуляторов.
- •Заключение
- •Список использованных источников
2.1.2 Термопреобразователи сопротивлений
Термопреобразователи сопротивления (термосопротивления), используемые в промышленности стройматериалов, по материалу чувствительного элемента подразделяются на платиновые (ТСП) и медные (ТСМ). Для одновременного измерения температуры двумя термосопротивлениями используются два электрически изолированных термосопротивления (ТС). В качестве чувствительного элемента в ТСП используют платиновую спираль, размещенную в каналах керамического каркаса и укрепленную там изоляционным порошком. Керамический каркас помещается в тонкостенную металлическую гильзу. В ТСМ используется бескаркасная обмотка из медной проволоки с фторопластовой изоляцией, помещенная также в тонкостенную металлическую гильзу. Пределы измерения платиновых термосопротивлений от (-2600С) до (+7500С); медных- от (-500С) до (+2000С). Инерционность термосопротивлений зависит от конструкции ТС и среды измерения: от 9сек в воде до 20 мин в спокойном воздухе
Термосопротивления отличаются статическими характеристиками, областью применения, материалом защитной арматуры, длиной монтажной части, конструктивным исполнением, погрешностями измерения. . По типу статических характеристик термосопротивления делятся на группы. При выборе термосопротивлений особенно необходимо обращать внимание на идентичность их статических характеристик требуемым для совместно применяемых мостов и измерительных преобразователей. Примеры номинальных статических характеристик (зависимость сопротивления в ОМ от температуры) приведены в таблице 2.5.
Таблица 2.5. Характеристики термосопротивлений
Темпе-ратура, 0С |
Сопротивление ТСП, ом |
Сопротивление ТСМ, ом |
||||
|
Гр. 21 |
Гр. 50П |
Гр. 100П |
Гр. 23 |
Гр. 50М |
Гр. 100М |
-100 |
27.44 |
29.81 |
59.62 |
|
|
|
-50 |
36.8 |
39.99 |
79.98 |
41.71 |
39.24 |
78.48 |
0 |
46 |
50.0 |
100.0 |
53.00 |
50.0 |
100.0 |
50 |
55.06 |
59.85 |
119.7 |
64.29 |
60.7 |
121.4 |
100 |
63.99 |
69.55 |
130.91 |
75.58 |
71.4 |
142.80 |
При использовании термосопротивлений они, как привило, устанавливаются в мостовые схемы входных цепей, питаемых переменным напряжением. Сигнал разбаланса моста поступает на усилитель и далее на фазочувствительный выпрямитель. В автоматических мостах используется компенсационная схема измерения. Часто выпускаемые термосопротивления имеют три выходных провода: два с одного конца и один с другого. Выводы сделаны для реализации схемы подключения ТС к мосту исклю чающей влияния подводящих проводов.
В этом случае сопротивления подводящих проводов оказываются включенными в разные плечи моста, что позволяет сохранять его баланс независимо от длины проводников и их температуры. Одно из сопротивлений моста может использоваться для ввода сигнала задания. Поясняющая схема приведена на рисунке 2.5.
Д ля измерения температуры возможно применение и полупроводниковых термосопротивлений, которые имеют большую крутизну преобразования, но меньший диапазон рабочих температур и существенно нелинейные статические характеристики. Из полупроводниковых терморезисторов следует отметить типы ММТ (с верхним пределом 1200С) и КТМ (с верхним пределом 1800С). Терморезисторы ММТ-4 И КТМ-4 герметизированы. Термистор ТМ-54 представляет собой полупроводниковый шарик диаметром 5–50мкм впаян с токоотводами в стекло. Термистор имеет малую постоянную времени порядка 0.02с и используется в диапазоне температур от –70 до 2500С.