자동화의 기본 요소

모든 자동 장치는 받은 신호를 정성적 또는 정량적으로 변환하는 작업을 수행하는 상호 연결된 요소로 구성됩니다.

자동화 요소 — 물리량의 정성적 또는 정량적 변환이 수행되는 자동 제어 시스템 장치의 일부입니다. 물리량 변환 외에도 자동화 요소는 이전 요소에서 다음 요소로 신호를 전송하는 역할을 합니다.

자동 시스템에 포함된 요소는 다양한 기능을 수행하며 기능적 목적에 따라 기관(요소)을 인식, 변환, 실행, 조정 및 수정하고 신호를 더하고 빼는 요소로 세분됩니다.

지각 기관(감각 요소) 제어 개체의 제어 또는 제어 값을 측정하고 전송 및 추가 처리에 편리한 신호로 변환하도록 설계되었습니다.

예: 온도 측정용 센서(열전대, 서미스터), 습도, 속도, 힘 등

증폭기(소자), 증폭기 - 신호의 물리적 특성을 변경하지 않고 증폭만 생성하는 장치, 즉 필요한 값으로 증가시킵니다. 자동 시스템은 기계식, 유압식, 전자식, 자기식, 전자기계식(전자기 계전기, 자기 시동기), 전기 기계 증폭기 등을 사용합니다.

변형 기관(요소) 추가 전송 및 처리의 편의를 위해 하나의 물리적 성질의 신호를 다른 물리적 성질의 신호로 변환합니다.

예: 비전기 대 전기 변환기.

집행 기관(요소) 개체가 컨트롤 바디와 하나의 단위인 경우 컨트롤 개체에 대한 컨트롤 동작의 값을 변경하거나 요소로 간주되어야 하는 컨트롤 바디의 입력 값(좌표)을 변경하기 위한 것입니다. 자동 시스템의. 운영 및 설계의 원칙에 따라 집행 및 규제 요소가 다양합니다.

예: 온도 제어 시스템의 발열체, 전기 작동 밸브 및 액체 및 가스 제어 시스템의 밸브 등

치리회(요소) 제어 변수의 필수 값을 설정하도록 설계되었습니다.

교정 기관(요소) 작동을 개선하기 위해 자동 시스템을 수정하는 역할을 합니다.

자동화 요소가 수행하는 기능에 따라 센서, 증폭기, 안정 장치, 릴레이, 분배기, 모터 등으로 나눌 수 있습니다.

센서(측정 본체, 센서 요소) — 하나의 물리량을 다른 물리량으로 변환하는 요소로, 자동 장치에서 사용하기에 더 편리합니다.

가장 일반적인 센서는 비전기적 양(온도, 압력, 유량 등)을 전기적 양으로 변환하는 센서입니다. 그중에는 파라메트릭 및 생성기 센서가 있습니다.

파라메트릭 센서는 측정값을 전류, 전압, 저항 등 전기 회로의 매개변수로 변환하는 센서입니다.

예를 들어, 온도 접촉 센서는 접점이 닫힐 때 최소에서 접점이 열릴 때 무한히 높은 전기 회로 저항의 변화로 온도 변화를 변환합니다. 이 품목은 가정용 다리미에 설치된 온도 센서입니다.

쌀. 1. 열 접촉에 의한 가열 온도 조절 방식

냉간 다리미에서는 온도 변화에 민감한 열 접점이 닫히고 다리미를 켜면 발열체에 전류가 흐르면서 발열체를 가열하게 되는데, 다리미의 판이 접점 온도에 도달하면, 네트워크에서 발열체를 열고 분리합니다.

발전기는 측정된 값을 EMF로 변환하는 센서라고 합니다. 예를 들어 온도를 측정하기 위해 전압계와 함께 사용되는 열전쌍입니다. 이러한 열전대 끝의 기전력은 냉접점과 열접점 사이의 온도 차이에 비례합니다.

쌀. 2. 열전대 장치

열전대의 장치 및 작동 원리. 열전대의 작동 본체는 핫 조인트인 단부(11)에서 함께 용접된 2개의 상이한 열전극(9)으로 구성된 민감한 요소이다.열 전극은 절연체 1을 사용하여 전체 길이를 따라 격리되고 보호 피팅 10에 배치됩니다. 요소의 자유 단부는 헤드 4에 위치한 열전대의 접점 7에 연결되며 개스킷 5가 있는 덮개 6으로 닫힙니다. 양극 열전극은 «+» 기호가 있는 접점에 연결됩니다.

열전극 슬리브(9)의 밀봉은 에폭시 화합물(8)을 사용하여 수행됩니다. 열전대의 작동 끝은 열 관성을 줄이기 위해 일부 설계에서 누락될 수 있는 세라믹 팁으로 보호 보강재에서 격리됩니다. 열전쌍에는 현장 장착용 니플 2와 미터의 연결 와이어에 들어가는 니플 3이 있을 수 있습니다.

이 기사에서 열전대의 분류, 장치 및 작동 원리에 대해 자세히 알아보십시오. 열전 변환기

파라메트릭 센서와 발전기 센서의 차이점

파라메트릭 센서에서 입력 신호는 센서의 각 매개변수(저항, 커패시턴스, 인덕턴스)와 그에 따라 출력 신호를 변경합니다. 작동을 위해서는 외부 전원이 필요합니다. 발전기 센서는 입력 신호에 따라 EMF를 생성하며 추가 전원이 필요하지 않습니다.

다양한 유형의 센서에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하십시오. 전위차계 센서, 유도 센서

기타 자동화 요소

증폭기 — 입력 및 출력 양이 동일한 물리적 특성을 갖지만 정량적으로 변환되는 요소입니다. 증폭 효과는 전원의 에너지를 사용하여 달성됩니다.전기 증폭기에서 전압 이득 ku = Uout /Uin, 전류 이득 ki=Iout/Azin 및 전력 이득 kstr=ktics가 구별됩니다.

모든 전기 기계 발전기는 증폭기 역할을 할 수 있습니다. 여기의 작은 변화는 부하 전류 또는 전압과 같은 출력 신호에 상당한 변화를 가져옵니다. 전원은 발전기를 회전시키는 모터입니다.

이전에 전기 추진에 적극적으로 사용된 증폭기의 예: 전기 기계 증폭기, 자기 증폭기… 현재 이러한 목적으로 증폭기와 컨버터가 활발히 사용되고 있습니다. 사이리스터 그리고 높은 스위칭 주파수 트랜지스터.

스태빌라이저 - 입력 값이 지정된 제한 내에서 변경될 때 출력 값의 거의 일정한 값을 제공하는 자동화 요소입니다. 스태빌라이저의 주요 특징은 입력 값의 상대적 변화가 출력 값의 상대적 변화보다 몇 배 더 큰지를 나타내는 안정화 계수입니다. 전류 및 전압 안정기는 전기 장치에 사용됩니다.

안정제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하십시오. 철공진 전압 안정기 그리고 전자 전압 안정기

릴레이 - 특정 입력값에 도달하면 출력값이 급격하게 변하는 요소. 릴레이는 입력 값의 특정 값을 고정하고 신호를 증폭하며 동시에 전기적으로 관련되지 않은 여러 회로에 신호를 전송하는 데 사용됩니다.가장 일반적인 것은 다양한 설계입니다. 전자기 제어 릴레이.

분배기 — 신호 전송 회로의 대체 스위칭을 제공하는 자동화 요소입니다. 분포는 전기 회로에서 가장 자주 사용됩니다. 디스트리뷰터의 예는 스텝 파인더입니다.

엔진 — 일부 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 메커니즘. 전기 모터는 자동화 장치에 가장 많이 사용되지만 공압식 모터도 사용됩니다. 자동화에서 이러한 유형의 가장 일반적인 장치는 다음과 같습니다. 스테퍼 모터.

송신기 — 한 수량을 다른 수량으로 변환하도록 설계된 장치로 통신 채널을 통한 전송에 편리합니다. 주요 기능 외에도 일반적으로 송신기는 변환된 값의 인코딩을 수행하므로 통신 채널을 효율적으로 사용하고 전송된 신호에 대한 간섭의 영향을 줄일 수 있습니다.

수신기 - 통신 채널에서 수신된 신호를 자동화 시스템 요소가 인식하기에 편리한 값으로 변환하는 장치입니다. 전송 중에 신호가 인코딩되면 수신기에 디코더가 포함됩니다. 수신기와 송신기는 원격 제어 및 원격 신호 시스템.