Статическая характеристика.

Статическая характеристика потенциометрического датчика имеет вид (Рис.3.2).

В системах автоматики широкое применение находят полупроводниковые фотодатчики, использующие внутренний фотоэффект, для контроля количества деталей на конвейере, для контроля освещенности и т.д. Достоинствами фотодатчиков являются их простота, малые габариты, высокая чувствительность, отсутствие механической связи с измеряемым процессом и малая инерционность. Основным недостатком являются малая величина фототока.

Величина фототока фотоэлемента равна:

Sф

Iф = ------------------ Ф,

Rн

(1 + -----)²

Rф

Где Rф – сопротивление фотоэлемента,

Sф = dIф/dф – интегральная чувствительность фотоэлемента,

 

Для измерения температуры в автоматике применяются термометры сопротивления. Принцип действия этих термометров основан на свойстве проводников менять свое сопротивление R при изменении температуры. Зная сопротивление проводника при начальной температуре to.

Ro = Ce ^{at to}

Можно определить сопротивление этого проводника при произвольной температуре t

Rt = Ce ^{at t}

Из соотношения:

Rt

---------------- = e ^{at (t – to)}

RO

Разлагая правую часть этого выражения в ряд, получим зависимость, используемую в термометрах сопротивления.

Rt = Ro (1 + a_t (t – to)).

Величина a_t для диапазона температур 275 – 475^оК может быть принята для меди равной 0,00428 1/ ^оК. В этом диапазоне работают медные и никелевые датчики термометров сопротивления.

Основные погрешности термометров сопротивления возникают вследствие непостоянства напряжения питания и температуры окружающей среды и тепловой инертности термодатчика.

В настоящее время в качестве термодатчиков широко применяют полупроводниковые терморезисторы или термисторы – полупроводниковые резисторы нелинейной вольтамперной характеристикой, основное свойство которых заключается в способности значительно изменять своё сопротивление при изменении температуры.

Различают термисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (сопротивление при нагревании увеличивается) и с положительным коэффициентом сопротивления (ТКС) (сопротивление при нагревании увеличивается).

Сопротивление термистора с отрицательным ТКС изменяется по экспоненциальному закону в соответствии с выражением:

2. П – регулятор.

П – регулятором называется такой регулятор, у которого перемещение РО пропорционально отклонению регулируемой величины от заданного значения.

(12.1)

где параметры настройки П –регулятора.

Передаточная функция П – регулятора

(12.2)

т.е. П – регулятор представляет пропорциональное звено.

Основным преимуществом П – регулятора является высокая скорость регулирования (пропорционально скорости изменения регулируемой величины). Главный недостаток – наличие остаточного отклонения регулируемой величины (статическая ошибка).