Traductoare Rezistive

1. TRADUCTOARE.

GENERALITĂŢI, PERFORMANŢE, CLASIFICARE

Conducerea unui proces presupune informatii cât mai corecte si cât mai complete asupra parametrilor marimilor fizice care caracterizeaza acel proces.

In cazul unui proces neautomatizat, condus manual de un operator, marimile fizice care nu sunt accesibile simturilor umane sunt masurate, dupa cum s-a vazut, cu aparate de masurat. Pe baza indicatiilor lor, operatorul uman supravegheaza procesul si ia decizii corespunzatoare.

In cazul unui proces automatizat, conducerea sistemului se face fara interventia omului, pe baza informatiilor culese din proces cu ajutorul traductoarelor. Privite din acest punct de vedere, traductoarele pot fi definite ca dispozitive care stabilesc o corespondenta intre marimea fizica de masurat si o marime electrica cu un domeniu de variatie calibrat, apta de a fi receptionata si prelucrata de echipamentele de conducere a procesului (regulatoare, calculatoare de proces etc.).

Traductoarele sunt elemente tipice inglobate in sistemele de automatizare. Ele pot aparea si in alte domenii – cercetare, analize de laborator – fiind incluse in lanturi de masurare complexe, care sunt conduse automat.

Traductoarele pot fi definite deci ca dispozitive care realizeaza conversia unor marimi fizice (temperatura, deplasare, presiune, forta etc.) in alte marimi fizice, cel mai adesea electrice, sau a unor marimi electrice in alte marimi electrice, in scopul masurarii parametrilor acelor marimi si informarii, respectiv luarii unor decizii in consecinta.

Traductoarele sunt elemente din structura sistemelor automate care au rolul de a măsura valorile parametrului reglat şi de a converti acest parametru (mărime) într-o mărime fizică ce este compatibilă cu mărimea de intrare în elementul următor al sistemului. Traductoarele se compun din elementul sensibil şi elementul traductor (adaptor), conform figurii 1.1.

Fig. 1.1. Componenţa unui traductor

ES – elementul sensibil

AD – elementul traductor (adaptor ieşire)

Elementul sensibil efectuează operaţia de măsurare propriu-zisă, iar elementul traductor asigură transformarea semnalului într-un alt semnal, în general electric sau pneumatic, unificat, semnal ce se pretează pentru transmiterea la distanţă.

Performanţele traductoarelor pot fi apreciate pe baza următoarelor caracteristici:

- Sensibilitatea – reprezintă limita raportului dintre variaţia infinit mică a mărimii de ieşire (e) şi cea de intrare (i), când ultima tinde spre zero, adică:

(1.1)

Este necesar ca această sensibilitate să fie constantă pe tot domeniul de măsură, adică elementul să fie liniar, în caz contrar sensibilitatea putându-se defini în jurul oricărui punct de funcţionare. În mod normal, elementele de măsurat prezintă un anumit prag de sensibilitate, adică o valoare limită sub care nu mai apare o mărime măsurabilă la ieşire.

- Precizia se defineşte ca valoarea relativă a erorii exprimată în procente:

(1.2)

obişnuit elementele de măsurat din sistemele automate având clase de precizie de 0,2  1,5 %, fiind necesar să fie cu cel puţin un ordin de mărime superioară preciziei reglajului în ansamblu.

- Liniaritatea se referă la aspectul caracteristicii statice al elementelor şi, această caracteristică nu trebuie să prezinte curburi şi histerezis pe tot domeniul de variaţie al mărimilor de intrare şi ieşire.

- Comportarea dinamică. Această caracteristică se referă la capacitatea elementului de a reproduce cât mai exact şi fără întârziere variaţiile mărimii măsurate. Se apreciază pe baza funcţiei de transfer a elementului, adică pe baza constantelor de timp care intervin sau, uneori pe baza benzii de trecere.

- Reproductibilitatea – reprezintă proprietatea elementelor de a-şi menţine neschimbate caracteristicile statice şi dinamice pe o perioadă cât mai lungă de timp, în anumite condiţii de mediu admisibile.

- Timpul de răspuns – reprezintă intervalul de timp în care un semnal aplicat la intrare se va resimţi la ieşirea elementului. Acest timp poate fi oricât de mic, dar niciodată nul, putând fi asimilat cu inerţia.

- Gradul de fineţe se caracterizează prin cantitatea de energie absorbită de traductor din mediul de măsură, recomandându-se să fie cât mai mică pentru a nu influenţa desfăşurarea procesului. Alegerea traductorului se va face în funcţie de parametrul reglat, în funcţie de mediul de măsură, în funcţie de tipul semnalului: continuu, electric sau neelectric, discontinuu, ş.a.

1.1. Funcţionarea traductoarelor

Mărimea de la intrarea traductorului (mărimea x reprezentand valori de temperatura, presiune, forta, turatie etc) este convertita de catre elementul sensibil ES intr-o marime intermediara (de ex. deplasare liniara, o rotatie etc) care se aplica adaptorului AD (convertorul de iesire). Acesta transforma marimea de iesire y de obicei de natura electrica (tensiune, curent, rezistenta, inductanta etc.) ce poate fi observata sau prelucrata mai usor in circuitul de reglare.

Convertorul de iesire are totodata rolul de a realiza si de o adaptare cu celelate elemente din cadrul sistemului de reglare automată SRA.