轧制过程计算机控制系统WUST5

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二节 输入传感器,2024/10/2,1,1）传感器的作用,用来将各种物理量信号转化成相应的电信号。,是工业控制计算机系统的重要组成部分之一。,是信号转换、信息处理等过程的前提。,是精确控制的保证。,2024/10/2,2,2）传感器的一般组成类型,被测量,敏感元件,传感元件,信息调节转换电路,电路,辅助电源,敏感元件,应变式压力传感器的弹性膜片-将力转换为膜片的变形,磁弹性传感器-将力转换为导磁率的变化。,2024/10/2,3,传感元件：接受敏感元件的输出量。,应变式压力传感器的敏感元件-将膜片的变形转化为电阻值的变化。,信号调节与转换电路：把传感元件输出的信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路，如电桥、放大器、阻抗变换器等。,2024/10/2,4,传感器的分类,分类方法,传感器种类,说明,按输入量分类,位移传感器、速度传感器、温度湿度传感器、压力传感器,传感器以被测量命名,按工作原理分类,应变式、电容式、电感式、电磁式、热电式,传感器以工作原理命名,按物理现象分类,结构型传感器,物理型传感器,传感器依赖其结构参数变化实现信息转换,传感器依赖其敏感元件物理特性的变化实现信息转换,按能量关系分类,能量转换型传感器,能量控制型传感器,传感器直接将被测量的能量转换为输出量的能量,有外部供给传感器能量，由被测量来控制输出的能量,按输出信号分类,模拟式传感器,数字式传感器,输出为模拟量,输出为数字量,2024/10/2,5,传感器的特性,传感器的静态特性：在稳态信号作用下，其输出-输入关系称为静态特性。,静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞度、重复性。,传感器的动态特性：传感器对输入的响应特性。,2024/10/2,6,1)线性度,线性度 理想输出-输入特性是线性的。但是现实是不可能做到的。,a1-,-,传感器的线性灵敏度。,a0-,-,零位输出。,一般在输入量变化范围不大的条件下，可以用切线或割线等直线来近似代表实际曲线的一段。此方法为传感器非线性特性的线性化。,2024/10/2,7,拟合曲线实际特性曲线之间的偏差为传感器的非线性误差。,2024/10/2,8,2.灵敏度,传感器在稳定状态下，输出变化对输入变化的比值，用,Sn,来表示,一般希望传感器的灵敏度要高，且在满量程范围内是恒定的。,2024/10/2,9,3.迟滞,表征传感器在正反行程期间输出-输入特性曲线不重合的程度。,迟滞的原因是传感器机械部分存在缺陷，如轴承摩擦、间隙、紧固件松动、材料的内摩擦、积尘。,迟滞一般由实验方法确定。用最大输出差值对满量程输出,Y,FS,百分率表示为：,2024/10/2,10,4.重复性,表示传感器在输入量按同一方向做全量程多次测试时所得的特性曲线不一致的程度。,重复性的好坏与传感器机械部分存在缺陷有关，如轴承摩擦、间隙、紧固件松动、材料的内摩擦、积尘。,2024/10/2,11,传感器的动态持性,指传感器对输入的响应(输出)特性,在实际测量中，大量的被测信号是动态信号，传感器对动态信号的测量不仅需要精确地测量信号幅值的大小，而且需要记录信号变化过程的波形。这就要求传感器能迅速准确地测出信号幅值的大小和无失真地再现被测信号随时间变化的波形。,研究动态特性可以从时域和频域两方面用瞬态响应法和频率响应法来分析。,2024/10/2,12,五 传感器的选择,轧制过程计算机控制系统，特别是热连轧过程计算机控制系统，涉及到的传感器主要有温度传感器、压力传感器、流量传感器、位置传感器等。,2024/10/2,13,选择一种合适的传感器必须综合地考虑以下几方面的因素：,(1)传感器的性能：包括测量的范围、精度、线性度等。,(2)传感器输出信号的等级：传感器输出信号的大小范围决定输入信号调理电路的复杂程度.,(3)传感器的封装形式。,(4)传感器及二次仪表的接口形式及特性。,(5)传感器的价格和交货时间等。,2024/10/2,14,