Пристрої отримання інформації

Пристрої отримання інформації призначені для збору та перетворення Інформації без змін її змісту про контролюючі та управляючі параметри технологічних процесів. До пристроїв отримання інформації про стан процесу відносяться чутливі елементи або датчики, вимірювальні та нормуючі перетворювачі. До цієї ж групи пристроїв відносяться релейні (позиційні) перетворювачі. Структура вимірювального перетворювача наведена на рис.2.2.

Вимірювальний перетворювач є сукупність чутливого елементу,
вимірювального та нормуючого перетворювачів. Нормуючі
перетворювачі переводять вихідний сигнал вимірювального
перетворювача з природним виходом в уніфікований сигнал. В
теперішній час найбільш поширені вихідні сигнали: напруга постійного
та змінного струму, імпульси, модулюванні по амплітуді, ширині, фазі
або частоті та тиск повітря. Величини основних уніфікованих сигналів
встановлені відповідними стандартами та наведені в табл.2.2.

Для організації введення даних з датчиків, необхідно здійснити опитування датчиків та визначити значення вимірювальних величин згідно показників датчиків. Режим отримання даних з об'єкту управління реалізується за допомогою циклічного та адресного опитування датчиків. При циклічному опитуванні періодично опитуються в попередньо заданій та встановленій послідовності. При цьому в кожному циклі (такту квантування) окремі датчикі опитуються декілька разів через проміжки часу . Результати опитувань усереднюються та середні значення запам'ятовуються. Після цього через проміжок часу, що дорівнює періоду квантування , весь процес повторюється, тобто датчикі знову опитуються разів з дискретністю та результати опитувань усереднюються. Для більшої точності бажано, щоб при обмеженні .

При адресному опитуванні за адресою, вказаною оператором або визначеною автоматично, опитується один або декілька датчиків. Для використання результатів опитування в алгоритмах управління необхідно визначити істинні значення вимірювальних величин згідно показників датчиків. Вихідний сигнал датчика y пов'язаний з істинним

значенням вимірювального параметру X в загальному випадку нелінійною залежністю вигляду . Для визначення вимірювальної величини X по показникам датчика розроблено багато алгоритмів.

При лінійній характеристиці датчика значення вимірювальної змінної визначається слідуючим чином;

, (2.17)

де - нижня та верхня границі шкали вимірювального параметру;

- нижня та верхня границі вихідних сигналів датчика;

х - поточне значення параметру X

у - вихідний сигнал датчика, який відповідає поточному значенню

параметру х при кожному опитуванні.

При квадратичній характеристиці датчика значення параметру визначається як:

(2.18)

Якщо залежність X від аналітичне визначити неможливо, то для визначення істинного значення вимірювального параметру використовуються апроксимуючі поліноми:

(2.19)

де - постійні коефіцієнти, які визначаються таким чином, щоб похибка апроксимації (2.19) не перевищувала допустимого у всьому інтервалі зміни вимірювального параметру і сигналу значення, отриманого з датчика.