Мерни претварачиКључне речи: мерни претварачи, параметарски претварачи, генераторски претварачи, инверзни претварачи, осетљивост, линеарност, мерно подручје, мерни опсег, статичка карактеристика, мерни сигналМерни претварачи........................................................................................................1

Мерни претварачи....................................................................................................2Подела мерних претварача......................................................................................2Претварачи неелектричних величина у електричне.............................................2

Параметарски претварачи....................................................................................2Генераторски претварачи....................................................................................3

Инверзни претварачи...............................................................................................3Карактеристике мерних претварача.......................................................................3

Резиме, сажетак:

Мерни претварачи су уређаји који претварају један облик енергије или сигнала у погодан облик енергије или сигнала.

Према врсти сигнала на излазу можемо их посматрати као електричне и механичке.

Претварачи који на излазу дају електричне сигнале деле се на параметарске и генераторске.

Параметарски претварачи су они који промене улазне неелектричне величине претварају у промене неког од параметара електричног кола (отпорност, индуктивност или капацитивност).

Генераторски претварачи претварају промене неелектричне величине у промене електомоторне силе. Делимо их на индукционе,термоелектричне,пиезоелектричне, фотогенераторске и pH-метре.

Инверзни претварачи електричну величину(струју, снагу) претварају у сигнал неелектричне природе.

Карактеристике мерних претварача битне за разматрање су: мерно подручје, мерни опсег, мерни сигнал, статичка карактеристика, линеарност, осетљивост, грешка.

Лекција која претходи:Регулација у системима за припрему ваздуха

Лекција која следи:Аутоматизација расхладних уређаја

Значај електричних мерења неелектричних величина

Аутоматизовани процеси су директно повезани са развојем технике мерења електричних и неелектричних величина, као и њиховог регулисања. Од мерних метода и апаратура се очекује између осталог и висока тачност, могућност преноса резултата мерења на даљину и коришћење резултата мерења у регулацији процеса. У савременим мерним системима и у системима управљања највећи део функција преузима рачунар. Тада се може мерити и управљати истовремено већим бројем аналогних сигнала.

Мерни претварачи

Мерни претварачи су уређаји који претварају један облик енергије или сигнала у погодан облик енергије или сигнала.Тако на пример AC/DC конвертор претвара у вучи наизменичну струју у једносмерну. У информационим техникама се користе аналогно-дигитални и дигитално-аналогни претварачи.

Сензор или осетни елемент мерног претварача је део који прима мерену величину и претвара је у погодну за даљу обраду. Тако отпорни термометар промену температуре претвара у промену отпорности, индуктивни претварач померај језгра у промену индуктивности, а фотоћелија промену осветљаја у напон.

Подела мерних претварача

У зависности од улазне величине претвараче делимо на механичке, топлотне, оптичке...Оне који на улазу имају механички сигнал даље делимо на претвараче помераја, брзине, убрзања, нивоа итд.Према врсти сигнала на излазу можемо их посматрати као електричне и механичке.

Претварачи неелектричних величина у електричне

Неелектричне величине које се углавном мере, а потом и регулишу у системима аутоматског управљања су: притисак, температура, брзина, проток и друге. Улазна величина у овом случају ће бити неелектрична, а излазна електричне природе.

Претварачи који на излазу дају електричне сигнале деле се на параметарске и генераторске.

Параметарски претварачи

Параметарски претварачи су они који промене улазне неелектричне величине претварају у промене неког од параметара електричног кола (отпорност, индуктивност или капацитивност).

Отпорнички, контактни, термоотпорнички, електролитички, фотоелектрични претварачи су параметарски претварачи чија излазна величина делује на промене отпорности електричног кола.

Индуктивни и магнетноеластични претварачи на излазу дају промене индуктивности

Капацитивни претварачи утичу на промене капацитивности електричног кола.

Отпорнички претварачи се понашају као променљиви отпорници са клизајућим контактом, а зависност електричне отпорности од неелектричних величина може бити линеарна и нелинеарна.

Контактни претварачи су они који при скоковитим променама улазних сигнала(на пример дужине) делују тако што отварају или затварају контакте у струјном колу.

Термоотпорници су у облику танке жице, загреване струјом, која одаје топлоту околини. Користе се као мерила брзине протока гасова, анализатори гасних смеша и мерачи температуре.

Фотоелектрични претварачи могу бити параметарски и генераторски. Они раде на принципу ослобађања електрона из полупроводног слоја осетљивог на светлост одговарајуће фреквенције.

Код електролитичких параметарских претварача концентрација електролита се претвара у његову електричну проводност.

Генераторски претварачи

Генераторски претварачи претварају промене неелектричне величине у промене електомоторне силе. Делимо их на индукционе, термоелектричне, пиезоелектричне, фотогенераторске и pH-метре.

Индукциони претварачи брзину транслаторног или ротационог кретања претварају у промене електромоторне силе.

Термоелектрични промене температуре претварају у промене електромоторне силе. Осетни део му је термоспрег.

Пиезоелектрични претварачи за улазну величину имају механички сигнал(сила, притисак или напрезање), а излазна величина им је напон.Они користе особину кристала пиезоелектрика, који изложен напрезању бива наелектрисан, а по престанку силе враћа се у првобитно стање. Дејство електричног поља на исти изазива деформације, док по престанку дејства поља нестају поменуте промене.

Код фотогенераторских претварача светлосни флукс или осветљај се претвара у промене електромоторне силе.

Последњи поменути генераторски претварачи се користе за мерења степена киселости или базичности раствора на основу концентрације водоничних јона.

Инверзни претварачи

Параметарски и генераторски претварачи су нормални или директни претварачи. Инверзни претварачи електричну величину(струју, снагу) претварају у неелектричну величину. Електрична величина је тада помоћна величина и мењајући је делујемо на упоредну неелектричну величину све док се она не изједначи са мереном неелектричном величином.

Карактеристике мерних претварача

1. мерни сигнал је излазна величина из мерног претварача

2. мерно подручје обухвата све вредности излазне величине за које се претварач може употребити. Одређено је минималном и максималном вредношћу мерене величине на горњој и доњој граници мерног подручја.

3. мерни опсег представља разлику максималне и минималне вредности мерне величине на горњој и доњој граници мерног подручја

4. статичка карактеристика мерног претварача је зависност излазне величине од улазне

5. линеарност претварача (инструмента) представља степен одступања статичке карактеристике од линеарне зависности и даје се у процентима.Ова карактеристика је важна јер се увек тежи идеалној линеарној карактеристици.

6. грешка је одступање тренутне вредности излазне величине од идеалне вредности

7. хистерезис је величина грешке на излазу која настаје када се повећава или смањује мерена величина

8. осетљивост претварача одређује се као количник прираштаја излазне и прираштаја улазне величине. Она је константа када је зависност излазне од улазне величине линеарна

Питања за проверу знања

Наведи примере мерних претварача.

Која је разлика између директних и инверзних претварача?

Како се деле претварачи који на излазу имају електрични сигнал?

У коју групу претварача спадају термоелектрични термометри?

У коју групу претварача спадају отпорнички термометри?

Објасни осетљивост мерног претварача.

Шта је линеарност инструмента?

Библиографија

Предраг Дудуковић Мерни претварачи I, ЕТФ универзитета у Београду 1979.године (стране 1-3,7,21,106)

Предраг Дудуковић Мерни претварачи I, ЕТФ универзитета у Београду 1979.године (стране 1-13, 19,29,47,54,62,67,75,82)

Вукота Бабовић, Драгољуб Мартиновић, Милета Новаковић Мерења у аутоматици (за трећи разред електротехничке школе) ЗУНС Београд 1993 (стране 6-11)

Горан Николић, Драгољуб Мартиновић, Милутин Петковић, Драгослав Перић, Слободан Перић Аутоматско управљање разводним постројењима (за четврти разред електротехничке школе) ЗУНС Београд 2002 (стране 28,29)

Горан Николић, Драгољуб Мартиновић Основе аутоматског управљања

( за четврти разред електротехничке школе) ЗУНС, Београд 1995 (стране 26-28)

Литература

Предраг Дудуковић Мерни претварачи I, ЕТФ универзитета у Београду 1979.године (стране 1-3,7,21,106)

Предраг Дудуковић Мерни претварачи I, ЕТФ универзитета у Београду 1979.године (стране 1-13, 19,29,47,54,62,67,75,82)

Вукота Бабовић, Драгољуб Мартиновић, Милета Новаковић Мерења у аутоматици (за трећи разред електротехничке школе) ЗУНС Београд 1993 (стране 6-11)

Горан Николић, Драгољуб Мартиновић, Милутин Петковић, Драгослав Перић, Слободан Перић Аутоматско управљање разводним постројењима (за четврти разред електротехничке школе) ЗУНС Београд 2002 (стране 28,29)

Горан Николић, Драгољуб Мартиновић Основе аутоматског управљања ( за четврти разред електротехничке школе) ЗУНС, Београд 1995 (стране 26-28)