ابزار دقیق ۴

منحني_دقت_دو_اندازه_گير

ابزار دقیق ۴

600 400 مدیرسایت آهن یک

ابزار دقیق ۴ :

۵-۱-۲- خصوصيت هاي اندازه گيرها

مشخصات اساسي يك سيستم اندازه گيري عبارتند از:

۱ -حوزه اندازه گيري (range)

محدوده اي ازدامنه تغييرات كميت مورد اندازه گيري است كه عنصراندازه گيرقادربه اندازه گيري آن
باشد.
بايد حوزه اندازه گيري را بزرگتر از دامنه تغييرات احتمالي كميت مورد اندازه گيري انتخاب كرد

۲ -صفر اندازه گيري(zero)

معمولا نقطه مشخصي رادرحوزه اندازه گيري بعنوان صفر در نظرمي گيريم
مثلا در اندازه گيرهاي حرارت نقطه صفردمائي است كه آب،يخ مي زندويادراندازه گيرهاي فشار
فشاراتمسفربعنوان فشار صفر در نظر گرفته مي شود.درنقطه صفر خروجي اندازه گيرلزوما صفر نمي باشدو
ممكن است داراي مقدار باشد.
درعمل بهتراست اندازه گير را طوري تنظيم كنيم كه درنقطه صفر خروجي آن نيزصفرباشد.

۳-انحراف از صفر(zero drift)

معمولا اندازه گير را بگونه اي تنظيم مي كنند كه خروجي آن در نقطه صفر،مساوي صفر (و يا مقدار
مشخص ديگري) باشد
امامتاسفانه اندازه خروجي در نقطه صفر ممكن است با گذشت زمان يادراثر عوامل ديگري تغيير كند،اين
پديده راپديده-انحراف از صفر گوئيم كه ممكن است منجربه ايجاد خطاهاي جدي درحلقه كنترل گردد.
انحراف از صفربه دو دسته تقسيم مي شود

۱ -انحراف از صفرسطحي (term short ) :

انحرافي كه ناشي از عوامل خارجي ومحيطي مثل
دما،تغييرتغذيه مي باشد.

۲-انحراف از صفر ذاتي (term long ) :

انحرافي كه ناشي ازفرسودگي وياتغييرخواص عنصراندازه گيربا
گذشت زمان مي باشد.

۴-حساسيت (sensitivity) :

عبارتست ازنسبت تغييرات خروجي اندازه گيربه واحد تغييرات دركميت مورداندازه گيري،بعبارت
ديگرشيب منحني مشخصه عنصر اندازه گير است.
اگرشيب منحني مشخصه در حوزه اندازه گيري ثابت باشد،اندازه گير را خطي گوئيم در شكل(۲-۴(عنصر
DوAوCخطي هستندولي عنصرCانحراف ازصفر دارد.

منحني_خروجي_اندازه_گير_ها

اگرشيب منحني مشخصه در حوزه اندازه گيري ثابت نباشدآنراغير خطي گويند مانندعنصرB
درعمل ازاندازه گيرهاي خطي با شيب زيادوبامشخصه اي كه از مبداء عبور كندوباثبات باشد استفاده مي كنيم
مانندD

۵-حد تفكيك(resolution) :

عبارتست ازكوچكترين اندازه تغييرات كميت موردنظر كه مي تواندعنصر اندازه گير،اندازه گيري كند.

۶ -پاسخ دهي(response) :

 يك اندازه گيرخوب بايدكميت مورد اندازه گيري رابه سرعت اندازه گيري نمايد اما در عمل اندازه گيرها
داراي ثابت زماني وبعضا تاخير خالص مي باشند بطوري كه اگر ورودي بطور ناگهاني تغيير (پله واحد) كند خروجي
بصورت شكل(۲-۵) ميشود.

پاسخ_به_ورودي_پله

براي اينكه بتواند خروجي ورودي را دنبال كندبايدثابت زماني عنصر اندازه گير ازكوچكترين ثابت زماني
موجود در حلقه كنترل بسياركوچكترباشد.

۷ -خطي بودن(linearity)

خطي بودن اندازه گير به معني ثابت بودن شيب مشخصه ورودي-خروجي آ ن ميباشد در عمل بيشتر
اندازه گيرها مشخصه خطي ندارند ولي بهترين حوزه اندازه گيري محدوده خطي منحني مشخصه است.

۸-پسماند(hysteresis)

پسمانديا هيسترزيس نوعي رفتار غير خطي درا ندازه گيري ا ست همانطور كه درشكل (۲-۶) نشان داده
شده است.

منحني_پسماند

هرگاه ورودي شروع به افزايش مي كندخروجي مسيرOAراطي مي كندولي وقتي ورودي كاهش مي
يابدمسير AB را طي مي كند يعني اينكه مسير رفت وبرگشت در هر عنصر اندازه گير با هم فرق مي كند.

۹-دقت(accuracy)

به معني تطابق مقداراندازه گيري شده با مقدار واقعي كميت مورداندازه گيري مي باشد.درشكل(۲-
۷) نمودار حالت B دقيقتر از حالت A است چون به مقدار واقعي نزديكتر است.

منحني_دقت_دو_اندازه_گير

۱۰-تکرار پذیری

تكرارپذيري در اندازه گيرها ويژگي مهمي است و به معني نتيجه يكسان در ا ندازه گيري يك كميت در
شرايط ثابت مي باشد.

طراحي وساخت اندازه گيرها

براي ساخت اندازه گيرها دستورا لعمل يا فرمول خاصي وجود ندارد ولي ازيك سري اصول فيزيكي
استفاده مي شود . پاره اي از اصول مورد استفاده به صورت زير است.

اصول تبديل انرژي

  • مقاومت
  • اندكتانس
  • كاپاسيتانس
  • تغييرمقاومت باتنش
  • تغييرمقاومت بادما
  • تغييرمقاومت بانور
  • مقاومت مغناطيسي

اصول كنترل انرژي

  • الكترومغناطيس
  • پيزوالكتريك
  • فوتوالكتريك
  • ترموالكتريك
  • فوتوولتايك

۲-۲ -اندازه گيرهاي وضعيت(جابجايي)

وضعيت يا جابجايي به دو صورت خطي(طولي) و زاويه اي انجام مي گيرد وبه پنج حالت ميتوان اين كار را
انجام داد.
۱ -اندازه گيرهاي مقاومتي
۲ -اندازه گيرهاي سلفي
۳ -اندازه گيرهاي خازني
LVDT(linear variable differential transformer)خطي تفاضلي ترانسفورماتور- ۴
۵ -اندازه گيروضعيت آلتراسونيك

۲-۲-۱ -اندازه گيرهاي مقاومتي

با توجه به رابطه مقاومت الكتريكي
ρ = R كه در آن L طول جسم، A سطح مقطع آن و ρ مقاومت L
مخصوص آن است و به ويژگيهاي ذاتي جسم و دماي آن بستگي دارد.
دررابطه فوق مقادير A و ρ ثابت هستند و مقاومت Rبستگي بهLطول سيم دارد يك نمونه از اين نوع اندازه
گيرها ، اندازه گيرهاي پتانسيومتري ا ست كه با تغييرولوم آن مقدار مقاومت تغيير مي كند

مزاياي اين اندازه گير

۱ -ساده بودن
۲ -ارزان بودن
۳ -سهولت كاربرد

معايب اين اندازه گير

۱ – استهلاك مكانيكي(دراثرچرخش احتمال سايش وجود دارد)
۲ -محدود بودن حوزه اندازه گيري
۳ -ايزولاسيون ضعيف ورودي-خروجي

۲-۲-۲ – اندازه گيرهاي سلفي

دراين نوع اندازه گيرهابا استفاده از رابطه
N A L .
۲
µ = كه در آنµ:ضريب نفوذ پذيري وA:سطح
مقطع،N:تعداد دور سيم و l:طول سيم پيچ ميباشد.
همانطور كه در شكل(۲-۸ ( نشان داده شده با توجه به ثابت بودن,N,A,µ به ازاي تغيير در هسته سيم
پيچ مقداراندوكتانس سلف به طول سيم پيچ وابسته بوده بطوري كه هرچه مقدار x تغييريابد مقدارL هم تغيير
مي كند.

اساس_كار_اندازه_گير_سلفي

براي آشكار سازي تغييرات ا ندوكتانس سلف از يك اسيلاتور استفاده مي شود كه اين تغييرات را به
تغييرات فركانس تبديل نمايد يك نمونه از اسيلاتورها در شكل (۲-۹ ) نشان داده شده است.

آشكار_ساز_اندازه_گير_سلفي

مزاياي اين اندازه گير

۱-استهلاك كم
۲-ايزولاسيون ورودي-خروجي
۳ -عدم حسا سيت به گرد و غبار
معايب اين اندازه گير
۱ -محدود بودن حوزه ا ندازه گيري
۲ -قيمت بالا
۳ -پيچيدگي مدارات جانبي
۴ -تاثير عوامل محيطي در دقت اندازه گيري(اثر محيط فلزي بر ميدان مغنا طيسي اندازه گير)

 

})
شماره تماس
تلگرام