Convertizor temperatură frecventă

Capitolul 1

Rolul şi locul traductoarelor în sistemele automate

1.1. Traductorul, element funcţional tipic al sistemelor automate

Una din funcţiile indispensabile pentru conducerea eficientă a unui proces, indiferent de procedeele şi mijloacele aplicate, este aceea de informare. Deciziile de conducere pot fi luate numai pe baza unor informaţii cât mai corecte şi mai complete asupra unor parametri semnificativi pentru caracterizarea tehnico-economică a procesului. Informaţiile respective, reprezentând în ultimă instanţă valori ale unor mărimi fizice( sau ale unor indicatori calculaţi prin intermediul acestora ), chiar si în cazul conducerii manuale se obţin ca rezultat al unor operaţii de măsurare.

Definiţia clasică a operaţiei de măsurare, fundamentală pe noţiunea de unitate de măsură, arată că o măsură înseamnă a stabili pe cale experimentală valoarea(numerică) unei mărimi fizice necunoscute măsurând-o prin compararea cu o mărime de acelaşi natură aleasă in mod convenţional ca unitate.

Uzual, măsurările sunt efectuate cu participarea unui operator uman, participare care se reflectă în mod direct în obţinerea rezultatelor. Ţinând cont de acest aspect, operaţia de măsurare ca o comparaţie directă perceptibilă a mărimii de măsurat cu unitatea nu este posibilă decât într-un număr restrâns de cazuri în care unităţile pot fi realizate sub o formă care să permită utilizarea lor ca atare. Restricţiile apar, pe de o parte, datorită faptului că există numeroase mărimi fizice care nu sunt accesibile simţurilor umane, iar, pe de altă parte, chiar şi în situaţiile celor care posedă această proprietate numai un domeniu limitat de valori poate fi sesizat. Din aceste motive măsurările se efectuează, în majoritatea cazurilor, cu ajutorul aparatelor de măsurat. Astfel, prin aparat de măsurat se înţelege acel dispozitiv care stabileşte o dependenţă între mărimea de măsurat şi o altă mărime care poate fi percepută în mod nemijlocit de organele de simţ umane, de o manieră care permite determinarea valorii mărimii necunoscute în raport cu o anumită unitate de măsură.

În cazul sistemelor automate conducerea proceselor efectuându-se fără intervenţia directă a omului, mijloacele prin care acestea se realizează - inclusiv cele care se referă la funcţia de informare - se modifică în concordanţă cu noile condiţii. În consecinţă, operaţiile de măsurare în sistemele automate sunt efectuate de traductoare, dispozitive care stabilesc o corespondenţă între mărimea de măsurat şi o mărime cu un domeniu de variaţie calibrat, aptă de a fi recepţionată şi prelucrată de echipamentele de conducere( regulatoare, calculatoare de proces etc. ).

În cele de mai sus noţiunea de traductor a fost definită în sensul atribuit în automatică. Ea este extinsă adesea şi pentru a denumi elemente cu funcţiuni similare care intră în structura unor lanţuri de măsurare complexe utilizate în scopuri de cercetare, în laboratoare etc. şi care nu sunt incluse într-o buclă de reglare sau într-un sistem de conducere cu calculator funcţionând on-line(deşi pot fi asociate cu echipamente de calcul pentru prelucrarea automată a datelor).

O primă constatare, care se poate desprinde din cele menţionate şi care rezultă şi din examinarea diverselor modalităţi de conducere automată a proceselor este aceea că traductorul reprezintă un element tipic pentru structura oricărui sistem automat.

O a doua observaţie importantă se referă la faptul că, in cadrul analogiei între conducerea manuală a proceselor şi cea automată, se poate evidenţia asemănarea între funcţiile realizate de traductoare şi aparatele de măsurat.

Relevând paralelismul funcţional între un traductor şi un aparat de măsurat este necesar să se observe şi o serie de deosebiri generate de atributul de element component al unui sistem automat pe care îl are traductorul. Aceste deosebiri se manifestă mai ales în ceea ce priveşte caracteristicile statice şi dinamice, dar ele sunt legate şi de unele funcţiuni suplimentare, cu implicaţii asupra ansamblului aparaturii de automatizare.

Din punct de vedere al caracteristicilor statice şi dinamice, principalele cerinţe impuse traductoarelor [ 1,2 ] sunt :

- relaţia liniară de dependenţă intrare-ieşire ;

- dinamică proprie care să nu influenţeze în mod esenţial comportarea sistemului automat.

Aceste ipoteze reprezintă restricţii severe în ceea ce priveşte construcţia traductoarelor. Astfel dacă pentru un aparat de măsurat relaţia de dependenţă între mărimea aplicată şi deviaţia acului indicator este neliniară, aceasta nu constituie un impediment întrucât se poate grada neliniar scara aparatului .

În cazul traductoarelor dependenţa trebuie să fie strict liniară( eroarea de neliniaritate admisă este foarte redusă ), toate calculele de sistem bazându-se pe această proprietate de neliniaritate .