|
Senyal
d'entrada:
És la fixació
del valor de referència, que de vegades es fa fent
girar una rodeta d'un comandament, que pot ser un cargol o
un potenciòmetre, altres vegades es fa introduint el
valor a un teclat, etc, i que s'aplica a un transductor.
Senyal
actiu:
És el senyal
de la transformació del senyal de referència
a un senyal que poguem introduir al comparador Aquest
senyal acostuma a ser elèctric o mecànic.
Senyal
de realimentació:
És el que
ens dona el captador o sensor de la sortida, que és
proporcional a la sortida. Aquest senyal és
del mateix tipus que l'actiu, per poder-los comparar.
Senyal
d'error:
Diferència
entre el senyal actiu, proporcional al que volem i el
de realimentació, proporcional al que tenim.
Senyal
de control:
El que produeix
l'actuador, ja sigui una variació de cabal, de tensió,
de potència, etc per tal de mantenir la sortida constant.
Senyal
de Sortida::
En els sistemes
en llaç obert el senyal de és una recta
amb un pendent que depèn de la potència
del sistema. Per exemple, en el cas d'una estufa sense
termòstat, l'habitació s'anirà escalfant
a una certa velocitat, que dependrà de la potència
de l'estufa, però la temperatura de l'habitació
mai serà constant.
En llaç
tancat l'adequació de la sortida no és instantània
degut a la inèrcia i els fregaments,
per tant la variació en funció del temps de
la variable a controlar és molt important per estabilitzar
el senyal.
Moltes vegades
el control es fa a partir d'oscil·lacions, si aquest
fenomen desapareix al cap d'un temps el sistema serà
estable, en canvi si augmenta, o es manté el sistema
és inestable.
Condicions d'un
sistema: El sistema ha de ser estable, o sigui que la
diferència entre el que volem i el que tenim ha d'estar
dins uns marges d'error acceptables.
Senyal
de pertorbació:
De vegades en els
sistemes apareixen pertorbacions, que són senyals
externs que afecten al sistema. Aquests senyals són
compensats en els sistemes de llaç tancat, però
no en els de llaç obert.
Un senyal de pertorbació
podria ser l'entrada d'aire fred de l'obertura d'una finestra,
o la reducció de velocitat per sobrecàrrega
d'un motor, o la reducció de cabal per l'obturació
de les canonades, etc.
Controlador
tot o res:
Ha de tenir una
histèresi o marge de valors (valor màxim
i valor mínim)de sortida per tal que l'actuador no
es malmeti al connectar-se i desconnectar-se molt sovint i
per tant és inestable.
Per exemple, en
el cas d'un termòstat que té un senyal
d'entrada que ens fixa el valor de referència a 20ºC,
aquest connecta la calefacció quan la temperatura baixa
de 19,5ºC i la desconnecta quan baixa per sobra
de 20,5ºC (i per tant té una histèresi
de 1ºC), ja que si no es fes així s'estaria
connectant i desconnectant contiguament la calefacció
i es podria malmetre. Aquesta característica de la
histèresi fa que la temperatura no sigui mai constant
a 20ºC, sinó que variï entre 19,5ºC
i 21,5ºC, la qual cosa implica que el sistema és
inestable.
En aquests casos
l'actuador és un element (interruptor, vàlvula,
relé,...) que només té dues posicions,
obert i tancat.
Controlador
proporcional:
Genera un senyal
proporcional al senyal d'error.
Resposta a un
graó i a una rampa:
| Error |
 |
| Senyal
actiu |
Un error petit
produeix un canvi petit, un error gran produeix un canvi gran.
Per exemple: :
Boia d'un dipòsit
Degut al retard
en la detecció de l'error, no pot ajustat mai del tot,
i sempre hi ha un OFFSET o valor de sortida inferior
al de referència.
Controlador
integral:
El senyal de control
no només depèn de l'error sinó
del temps que aquest es manté. El controlador
actua a una velocitat proporcional a l'error.
Resposta a un
graó i a una rampa:
.
Controlador
derivatiu:
Dona un senyal
proporcionalment a la variació.(al pendent)
de l'error, es a dir, dona un senyal proporcional a la
velocitat de l'error.
Resposta a una
rampa i un senyal exponencial:
No respon als graons.
Comparadors
combinats:
És una
millora dels anteriors.
Comparador
mecànic:
Comparen la força
exercida per un cargol sobre un element flexible amb
la d'aquest mateix element flexible.
Tenen aquest tipus
de comparadors els termòstats i pressòstats
entre d'altres.
Aquests comparadors
només es pot emprar amb controladors tot o res i proporcionals.
Comparador
analògic:
Bàsicament
s'usen els amplificadors operacionals, que donen un
valor de sortida determinat en funció de la diferencia
de les tensions d'entrada.
La sortida de l'amplificador
operacional pot ser tot o res, proporcional, derivativa o
integral, i per tant també pot fer de controlador.
Restador
digital:
Dona un valor digital
de la resta de les dues entrades també digitals.
Comparador
digital:
Indica només
quina de les dues entrades és la més gran o
si són iguals.
Aquest comparador
només es pot usar en controladors tot o res.
Servomotor:
Els servomotors
són motors amb una resposta ràpida (poc
moment d'inèrcia), frenada ràpida i canvi de
gir ràpid, aquestes característiques venen donades
per la seva velocitat petita, aconseguida amb reductors.
La velocitat dels
servomotors és de l'ordre de 2 rpm.
Aquest motors s'usen
per fer girar potenciòmetres, aixetes, vàlvules,...
Servovàlvula:
Són vàlvules
que porten un servomotor.
Final
de cursa:
És un polsador
que s'activa a partir de la pressió que exerceixi
sobre ell un cos.
Sensors
de posició inductius:
Detecten la posició
sense contacte físic, amb menys desgast
i poden estar posats en llocs més protegits.
Utilitzen un camp
magnètic (normalment d'un imant) per accionar un polsador.
Sensor
de posició capacitiu:
Utilitzen un camp
elèctric per detectar posició.
Detecten la posició
sense contacte físic
Si entre dues
armadures d'un condensador, una anomenada sonda i l'altre
pot ser el terra, no hi ha cos la capacitat és baixa,
i per tant la intensitat també, si hi ha un cos
(dialèctic) augmenta la capacitat, i per tant
la intensitat.
La distància
màxima entre la sonda i el terra és d'uns
40mm.
Sensors
de posició òptics:
Detecten la reflexió
o tall d'un feix de llum, que acostuma a ser infraroig
(invisible) per tal que la llum normal no els afecti.
Detecten la posició
sense contacte físic
La distància
màxima de detecció és de 200m.
Aquests sensors
poden ser : Directes o indirectes amb fibra òptica.
Tipus:
Sensor
de desplaçament lineal electromagnètic:
Detecten la distància
d'un cos respecte un punt.
Mesuren llargues
distàncies (Radar, Làser i sònar) a partir
de la reflexió d'ones electromagnètiques
o sonores (ultrasons, llum, so)
D= v ·
(dt/2)
on dt = (diferencial
de temps) temps entre emissió i recepció
i v = Velocitat
de l'ona.
Poden detectar
distàncies superiors als 100m.
Potenciòmetre
multivoltes:
Detecten distàncies
lineals curtes a partir de potenciòmetres de moltes
voltes, però el potenciòmetre es fa malbé
molt ràpidament, per això actualment s'ha substituït
per comptadors digitals de voltes.
Galgues
extensomètriques:
Mesuren distàncies
lineals molt curtes.
Es basa en un fil
metàl·lic conductor o semiconducor que varia
la seva resistència al ser deformat.(estirat).
Sensor
inductiu de distància :
Mesuren distàncies
lineals molt curtes.
Es basen el la
variació d'inducciómagnètica que
una bobina mòbil crea sobre una fixa, en funció
de la posició de la primera.
Sensor
capacitiu de distància :
Mesuren distàncies
lineals molt curtes.
Es basen el la
variació de capacitat que provoca la variació
de la distància entre les armadures d'un condensador.
Sensor
inductiu de desplaçament angular :
S'anomena SYNCRO.
És com
un alternador. Quan alimentem el ròtor, a l'estàtors'indueixen
3 tensions, en funció de les quals podem conèixer
l'angle.
Si en comptes
d'un estator trifàsic n'és un de bifàsic
(90º) s'anomena RESOLVER.
Sensor
òptic de desplaçament angular:
Són anomenats
encoders.
Estan formats per
un disc en codi binari, el qual és llegit per
un conjunt de fotodiode-fototransistor (emmissor-receptor
òptics), i en funció de la lectura determinem
l'angle.
Sensor
electromagnètic de velocitat lineal:
S'usen els mateixos
aparells que per mesurar distàncies a partir d'unes
electromagnètiques, però es basa en la característica
que lafreqüència que rep el receptor
és diferent de la que emet el receptor,
en funció de la velocitat a la que es desplaci
l'objecte.
Dinamo
tacomètrica:
Es una dinamo amb
imants permanents. que genera una tensió proporcional
a la velocitat, de tal manera que sabent la tensió
que genera la dinamo sabrem la velocitat angular d'un
moviment.
Sensor
òptic o magnètic de velocitat angular:
En un eix s'hi
posa un reflector o un imant, i un conjunt emissor-receptor
o un interruptor magnètic , que detecta quantes
voltes dona l'eix, i en funció d'un rellotge
intern, sabrem la velocitat.
S'anomenen ENCODER's
i també es poden usar per mesurar distàncies,
substituint als potenciòmetres multivoltes.
Termòstats:
Mesuren temperatura
a partir de la força que procona la dilatació
d'un element elàstic (flexo) a l'escalfar-se.
Termoresistència:
Es basa en que
totes les resistències varien el seu valor en funció
de la temperatura:
on alfa és
el coeficient de temperatura.
Els metalls més
usats per aquestes resistències són: platí,
que pot mesurar fins a 750ºC i Wolframi que pot mesurat
fins a 1000ºC.
Termistors
:
Semiconductors
on la seva resistència varia molt amb la temperatura.
Poden ser de 2
tipus:
- NTC (Negative
Temperature Coeficient) : amb un coeficient de temperatura
negatiu ( a més temperatura menys resistència)
- PTC (Positive
Temperature Coeficient): amb coeficient de temperatura positiu
( a més temperatura més resistència)
Sensor
de temperatura a partir de termoparell:
El termoparells
és una característica que té la unió
de dos metalls diferents, que a l'escalfar-se genera tensió.
Pressòstat:
És un sensor
mecànic de pressió que transforma la pressió
a força a partir d'un element elàstic
(molla, membrana, tub…)
Un dels elements
elàstics més usats és el Tub de Bourdon,
que es un tub que forma quasi un anell que s'estira amb la
pressió.
Sensors
electromecànics de pressió:
Transformen la
deformació de l'element elàstic en
electricitat a partir d'elements sensors de desplaçaments
curts, com per exemple galgues extensomètriques
Sensors
electrònics de pressió:
Es basen en la
propietat que tenen alguns cristalls, però principalment
el quars, de produir electricitat a partir d'una
pressió.
Bombeta
o LED :
Serveixen per senyalitzar
un estat d'algun dels senyals de manera visual. Habitualment
es col·loquen en quadres sinòptics, que són
l'esquema del sistema.
Brunzidor
o sirena:
Serveixen per senyalitzar
un estat d'algun dels senyals de forma sonora. Normalment
s'usen en estats crítics.
Display
:
Es basa en 7 LED's
rectangulars col·locats en forma de 8, que visualitzen
números, lletres o símbols. S'anomena display-7segments
i en podem posar tants com volguem per podes fer paraules.
Pantalla
de cristall líquid:
Es basa en aplicar
unes polaritats a un dipòsit rectangular i pla de
cristall líquid. Aquests corrents fan que el cristall
es concentri de tal manera que formi línies, i a partir
de línees fem els caràcters o símbols.
Monitor:
Es basa en un tub
de raixos catòdics, que és una mena de canó
d'electrons amb una pantalla amb material fosforescent, que
al xocar-hi els electrons desprèn llum.
Visiteu...
    
|
