M3 TRADUCTOARETraductoare

Fia de documentare 1. Generaliti despre traductoare

Generaliti, performane, clasificare

n scopul msurrii mrimilor fizice care intervin ntr-un proces tehnologic, este necesar, de obicei, convertirea acestora n mrimi de alt natur fizic pentru a fi introduse cu uurin ntr-un circuit de automatizare.

Traductoarele sunt elemente din structura sistemelor automate care au rolul de a msura valorile parametrului reglat i de a converti acest parametru (de obicei o mrime fizic neelectric) ntr-o mrime fizic (de obicei electric) dependent de prima, compatibil cu mrimea de intrare n elementul urmtor al sistemului. Traductoarele sunt cunoscute i sub denumirea de elemente de msur, destinate msurrii mrimilor conduse i a unor mrimi semnificative, pe baza crora se pune n eviden echilibrul proceselor.

Prin intermediul traductoarelor putem obine informaiile necesare conducerii automate a proceselor n circuit nchis.

Traductoarele sunt montate de regul pe bucla de reacie. Structura general a traductoarelor este foarte diferit, de la un tip de traductor la altul, cuprinznd unul, dou sau mai multe convertoare conectate n serie. n majoritatea cazurilor, structura general a unui traductor este cea din figura urmtoare:

Elementul sensibil numit i detector, efectueaz operaia de msurare propriu-zis, lund contact cu mediul al crui parametru se msoar; este specific fiecrui parametru msurat;

Adaptorul numit i transmiter asigur transformarea (adaptarea) semnalului msurat ntr-un alt semnal, n general electric sau pneumatic, unificat, semnal ce se preteaz pentru transmiterea la distan.

De obicei, adaptorul cuprinde i sursa de energie care face posibil convertirea mrimii Xo n mrimea Xe.

Funcionare:

Mrimea de intrare Xi (de exemplu: presiune, nivel, for etc.) este convertit de ctre elementul sensibil ntr-o mrime intermediar X0 (deplasare liniar sau rotire), care este transformat n mrimea de ieire Xe (tensiune electric, rezisten electric, inductan, capacitate etc.), aplicat circuitului de automatizare cu ajutorul adaptorului.

Mrimea de ieire a traductoarelor :

pentru sistemul electronic unificat E, este un semnal electric n gama 2-10 mA

pentru sistemul electronic nou de automatizare (S.N.A.) (sistemul electronic unificat F) este un semnal electric n gama 4-20 mA pentru sistemul unificat pneumatic folosesc ca semnal unificat presiunea de 0.2-1daN/cm2.Fia de documentare 2

Caracteristicile generale ale traductoarelor

La un traductor, mrimea de intrare Xi i cea de ieire Xe sunt de natur fizic diferit, ns sunt legate ntre ele printr-o relaie general de dependen de forma:

Xe = f(Xi) Relaia de dependen poate fi o funcie liniar sau neliniar, cu variaii continue sau discontinue.

Performanele traductoarelor pot fi apreciate pe baza urmtoarelor caracteristici: natura fizic a mrimilor i de ieire de intrare (presiune, debit, tempe-ratur, deplasare etc., respectiv rezisten electric, curent, tensiune etc.);

puterea consumat la intrare i cea transmis elementului urmtor (de sarcin); de obicei, puterea de intrare este relativ mic (civa wai, miliwai sau chiar mai puin), astfel nct elementul urmtor n schema de automatizare este aproape totdeauna un amplificator;

caracteristica static a traductorului - este reprezentarea grafic a relaiei generale de dependen dintre mrimea obinut la ieirea traductorului i mrimea aplicat la intrarea sa; este prezentat n figura de mai jos:

liniaritatea - se refer la aspectul caracteristicii statice a elementelor i, aceast caracteristic nu trebuie s prezinte curburi i histerezis pe tot domeniul de variaie al mrimilor de intrare i ieire.

sensibilitatea absolut sau panta Ka - este raportul dintre variaia mrimii de ieire i a mrimii de intrare:

sensibilitatea - reprezint limita raportului dintre variaia infinit mic a mrimii de ieire i cea de intrare, cnd ultima tinde spre zero, adic:

Observaie:

este necesar ca aceast sensibilitate s fie constant pe tot domeniul de msur, adic elementul s fie liniar, n caz contrar sensibilitatea putndu-se defini n jurul oricrui punct de funcionare;

n mod normal, elementele de msurat prezint un anumit prag de sensibilitate, adic o valoare limit (Xi sub care nu mai apare o mrime msurabil la ieire.

panta medie (Km) - se obine echivalnd caracteristica static cu o dreapt avnd coeficientul unghiular: Km = tg Ka

domeniul de msurare - definit de pragurile superioare de sensibilitate Xi max i Xe max i de cele inferioare Xi min i Xe min; reprezint intervalul n care variaz mrimea de intrare i n care traductorul are precizia cerut. precizia definit n funcie de eroarea relativ a traductorului, exprimat n procente:

rapiditatea sau timpul de rspuns - reprezint intervalul de timp n care un semnal aplicat la intrare se va resimi la ieirea elementului; acest timp poate fi orict de mic, dar niciodat nul, putnd fi asimilat cu ineria. fineea sau gradul de finee - se caracterizeaz prin cantitatea de energie absorbit de traductor din mediul de msur, recomandndu-se s fie ct mai mic pentru a nu influena desfurarea procesului; alegerea traductorului se va face n funcie de parametrul reglat, n funcie de mediul de msur, n funcie de tipul semnalului: continuu, electric sau neelectric, discontinuu, .a.

comportarea dinamic - caracteristic ce se refer la capacitatea elementului traductor de a reproduce ct mai exact i fr ntrziere variaiile mrimii msurate. reproductibilitatea - reprezint proprietatea elementelor de a-i menine neschimbate caracteristicile statice i dinamice pe o perioad ct mai lung de timp, n anumite condiii de mediu admisibile.

Activitatea de nvare 1. Generaliti despre traductoare

Competena: C27.2. Prezint funcionarea elementelor componente

Obiectivul/obiective vizate:

Dup parcurgerea activitii vei fi capabili :

s explicai funcionarea unui traductor

s precizai rolul elementului sensibil i al adaptorului

s analizai performanele unui traductor

s clasificai traductoarele

s alegei un traductor pentru o aplicaie dat

Durata:

Tipul activitii: Expansiune

Sarcina de lucru :

Realizai un eseu de circa 20 25 rnduri, cu tema ,,Traductoare dup urmtoarea structur:

1. definiia traductorului

2. structura unui traductor

3. rolul elementului sensibil i al adaptorului

4. funcionarea traductorului

5. caracteristica static a traductorului

6. performanele traductoarelor n funcie de caracteristicile lor

7. clasificarea traductoarelor

Sugestii:

elevii se pot organiza n grupe mici, de cte 2-3 elevi sau pot lucra individual

elevii vor utiliza fiele de documentare 1 i 2, internetul, reviste de specialitate i cri tehnice pentru a completa cunotinele dobndite la orele de curs;

Evaluare:

Punctajul se acord n funcie de exactitatea informaiilor obinute.

Element

sensibil

Adaptor

Xi

Xo

Xe

Traductor

X

e

min

X

e

max

X

e

X

i

min

X

i

max

X

i

Timp de lucru 30 minute

PAGE 4

_1305037900.unknown

_1305038271.unknown

_1305037709.unknown