Măsurări electrice și tehnice

Varianta 1:

1. Enumerati cel putin 7 tipuri de semnale pe care le poate transforma un traductor in semnal electric.

1.Traductorul este un dispozitiv care stabileste corespondenta intre o marime fizica si un semnal electric calibrat

mecanic: viteza, forta, masa; geometric: lungime, unghi, volum;hidraulic: presiune, debit; acustic, termic,

magnetic, electric: curent, tensiune; optic, chimic: concentratie, ph;

2. Definitia unui senzor.

Prin senzori se înţeleg ansambluri de dispozitive sensibile care permit determinarea unui câmp de valori ale unei mărimi într-o

manieră similară cu organele de simţ umane.

3. Structura generala a unui traductor.

-numai acele dispozitive care oferã o iesire electricã sunt denumite traductoare.

ES- element sensibil (senzor, captor, detector);

A – adaptor

ELT – element de legatura si transmisie

SAE – surse auxiliare de energie

4. Explicati urmatoarele caracteristici statice ale unui traductor: rezolutia, eroare de neliniaritate.

Rezolutia=intervalul maxim de variatie al marimii de intrare care poate fi pus in evidenta la iesirea traductorului. La

traductoarele numerice rezolutia se exprima prin numarul de biti ai conversiei analog-numerice, respectiv intervalul

elementar de cuantificare al marimii de intrare

Eroarea de neliniaritatea=o cerinta impusa traductoarelor;Pe domenii mari de variatie ale intrarii caracteristicile

statice sunt neliniare, aproximarea prin caracteristici liniare fiind facuta in limitele unei erori de neliniaritate;

5. Fct generale de conditionare a semnalului :amplificarea semnalului,filtrarea si medierea, izolarea electrica

multiplexarea.

Amplificarea semnalului:Zgomotul nedorit poate influenta precizia de măsurare a sistemului DAQ bazat pe PC. Efectele

zgomotului sistemului asupra măsurătorilor pot fi catastrofale daca nu se iau masuri de corectare. Circuitele pentru

condiţionarea semnalului cu amplificare in exteriorul PC-ului si aproape de sursa de semnal maresc rezoluţia măsurătorilor şi

reduc efectele zgomotului.

Filtrarea- Conditionerele de semnal cu filtru trece jos elimina componente nedorite de înalta frecvenţă.

ex filtre:, trece-jos, trece-sus Butterworth, Cebîşev.

Medierea: Masura suplimentara de reducere a zgomotului. Medierea software este o tehnică simplă si eficace pentru filtrarea

digitală a semnalului.

Multiplexarea: Conditionerele de semnal echipate cu multiplexoare de semnal reduc costul sistemului de masura atunci când

sunt folosite mai multe surse de semnal.

6. Caracteristici ale CNA :eroare offset.

Valoarea cu care deviază tranziţia primului cod (de la 000 la 001), de la poziţia ideală la o intrare echivalentă de 0,5 LSB.

Această eroare se poate determina ducând dreapta corespunzătoare caracteristicii reale şi determinând punctul de intersecţie al

acestei drepte cu abscisa sistemului de coordonate.

7. CNA directe - retele rezistive

ponderate binar.

Reţeaua ponderată binar prezintă un

dezavantaj major deoarece rezistenţele

componente ajung să aibă valori mult

diferite între ele, dacă numărul de biţi

este mare. Acest fapt afectează negativ precizia şi stabilitatea reţelei.

8. CAN de tip paralel

-Realizeaza clasificarea semnalului analogic de intrare pe diferite canale, prin comparatia cu valorile maxime atribuite

canalelor.Astfel, toti bitii din reprez. numerica a datelor analogice de intrare sunt determ. simultan.

Dezavantaj: nr mare de porti logice si comparatoare;

9. Traductoare pt masurarea vitezei de rotatie: traductoare cu elemente sensibile, fotoelectrice.

Elementele sensibile de tip fotoelectric detecteaza variatiile unui flux luminos, dependente de viteza de rotatie.

Dupa felul cum se obtine variatia de flux luminos, dispozitivele modulatoare pot fi: cu intreruperea fluxului luminos sau

cu reflexia fluxului luminos!

Avantaje ale traductoarelor cu elemente sensibile:

-constructie simpla

-gama foarte larga de turatii

-pot fi folosite scheme digitale pt adaptoare fara a mai fi necesara o conversie A-D a semnalului util.

DEZavantaj: Nu pot functiona in medii cu praf sau lumina exterioara puternica

10:

Rt = ((R190-R0)/190)*t+R0

R110 = ((275.83-110)/190)*110+200=301,7 Ohm

nelin @ 100: /R=(238.5-301,7)/190 * 100 = -33%

Varianta 2:

1.Exemplificati domeniile de variatie ale semnalului unificat (curent+tensiune) pt un traductor!

1.Semnale unificate - transmit informaţia analogice

Prin semnal unificat se înţelege adoptarea ca semnal a aceleiaşi mărimi fizice, cu acelaşi domeniu de variaţie, indiferent

de locul unde este plasat elementul de automatizare într-un SRA.

Curentul continuu (în cazul sistemelor de reglare a proceselor lent variabile) cu dom. de variaţie:

IccÎ[ 2 10] mA , sau IccÎ[4 20] mA

Tensiunea continuă (în cazul sistemelor de reglare a proceselor rapide), cu dom. de variaţie:

VccÎ[0 10] V; sau VccÎ[-10 +10] V;

2.Pe langa operatia de masurare precizati ce alte operatii sumplimentare mai pot realiza traductoarele?

2. Prelucrare (operatii matematice de calcul, compararea cu limite de bunã functionare, liniarizarea caracteristicii statice

a elementului sensibil);

Autoetalonarea, prin folosirea unor circuite de compensare automatã a influentei mediului, corectia erorilor de derivã a

nulului, eliminarea erorilor sistematice, diminuarea eorilor aleatoare prin calculul unor valori medii;

Autotestarea, la pornire si/sau periodicã, cu afisarea componentei/blocului defect.

3.Explicati urmatoarele caracteristici statice ale unui traductor: domeniul de masurare, eroarea de zero.

Domeniul de măsurare –definit de intervalul de valori pe care poate lua mărimea de măsurat (xMAX – xMIN).

Eroarea de zero- cand apare o perturbatie asupra unui proces in cadrul traductorului compensata prin bucla de reglare.

Eroarea de nul poate fi compensata în cadrul adaptorului prin folosirea unui reglaj."zero adjust"

4.Caracteristici energetice la traductoare!

4.Rezulta consum energetic al Traductoarelor deoarece acestea implica preluarea unui marimi intro operatie de masura.

Puterea-prin integrare dă consumul energetic, este preluată total sau parţial de la mărimea de măsurat. Puterea

preluată de la mărimea de măsurat nu poate depăşi o anumită limită denumită putere disponibilă pentru a nu influenţa

valoarea mărimii de măsurat.