Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků,

5. října 2015 1

TYPY SIGNÁLŮ Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků, http://www.tek.com/products/oscilloscopes/dpo4000/ 5. října 2015 2

II. ÚPRAVA SIGNÁLŮ může nabývat konečného počtu hodnot kódovaný signál se binární zvláštní případ sériovým přenosem kvantovaného signálu 5. října 2015 3

AMLITUDOVÁ MODULACE přenášený signál nosný signál výsledný signál 5. října 2015 4

KMITOČTOVÁ MODULACE přenášený signál nosný signál výsledný signál 5. října 2015 5

IMPULSOVÁ MODULACE 5. října 2015 6

Amplitudovou (amplitude modulation, AM) Kmitočtovou (frequency modulation, FM) Další modulace například jsou : Impulsní modulace - impulsní amplitudová modulace impulsní šířková modulace impulsní frekvenční modulace impulsní polohová modulace impulsní kódová modulace 5. října 2015 7

5. října 2015 8

5. října 2015 9

5. října 2015 10

impulsní amplitudová modulace impulsní šířková modulace impulsní frekvenční modulace impulsní polohová modulace impulsní kódová modulace 5. října 2015 11

SENZORY A SNÍMAČE Dělení senzorů a snímačů Styku s měřeným objektem bezdotykové dotykové nitrotělní Vstupní veličiny elektrické magnetické optické akustické mechanické termické hydraulické jaderné chemické biologické 5. října 2015 12

SENZORY A SNÍMAČE Základní princip funkce aktivní pasivní Vnitřní princip funkce fyzikálně chemické termoelektrické magnetické mechanickoelektrické piezoelektrické radiační 5. října 2015 13

SENZORY A SNÍMAČE Tvar výstupního signálu ANALOGOVÝ IMPULSOVÝ ČÍSLICOVÝ Přesnost průmyslová vědecká pro ruční zařízení domácí spotřebiče základní elektronika 5. října 2015 14

SENZORY A SNÍMAČE Měření elektrických veličin napětí U proud I http://www.lem.com/ 5. října 2015 15

LEM snímače proudu a napětí http://www.lem.com/ 5. října 2015 16

LEM snímače proudu a napětí http://www.lem.com/ 5. října 2015 17

SENZORY A SNÍMAČE Měření otáček rotoru el. Pohonu analogový signál impulsní signál tachodynamo inkrementální čidlo 5. října 2015 18

SENZORY A SNÍMAČE inkrementální čidlo 5. října 2015 19

SENZORY A SNÍMAČE Měření točivého momentu tenzomerický hřídel http://www.hbm.com/seurlf/asp/sfs/pageid.6/mm.3,-1,-1/sfe/page.htm 5. října 2015 20

SENZORY A SNÍMAČE Měřiče momentu síly můžeme z fyzikálního hlediska rozdělit do následujících skupin: a) měřiče pro nepřímé měření momentu síly b) odporové měřiče c) indukční d) magnetoelastické e) využití Wiedemannova jevu f) kapacitní tenzomerický hřídel http://www.e-automatizace.cz/ebooks/mmv/moment/moment_zakladni_typy_mericu.htm 5. října 2015 21

http://www.ahlborn.com/flash_ok.htm 5. října 2015 22

STRUKTURA REGULOVANÉ SOUSTAVY regulátor soustava řízení w - odchylka v e F r y akční zásah F s v regulovaná veličina měření F m V = (F r. F s ). W (F m.f r.f s ).v ---- V F r. F s W = ------------------- 1 + F m.f r.f s 5. října 2015 23

STYK REGULÁTORU S PROSTŘEDÍM Technické prostředky : získání informace transformace a přenos informace zpracování informace záznam informace zobrazení informace informace a styk s operátorem 5. října 2015 24

STYK REGULÁTORU S PROSTŘEDÍM Přenos informace od čidla k dalšímu zpracování přizpůsobení parametrům přenosové cesty, unifikace signálů, omezení rušení. Galvanické oddělení : optoelektronické spojovací členy oddělovací zesilovače Elektrické výkonové zesilovače : elektromechanické relé točivé zesilovače Elektronické zesilovače : pneumatické hydráulické mechanické 5. října 2015 25

STYK REGULÁTORU S PROSTŘEDÍM Tvarovače signálu: pro obnovení původního tvaru změnu na požadovaný tvar Převodníky : přirozeného signálu na unifikovaný mezisystémové modulátory A/D a D/A převodníky kodéry a dekodery filtry 5. října 2015 26

POŽADAVKY NA SNÍMAČE Požadavky na snímače : informační obsah rozsah, třída přesnosti informační tok obsah za čas energetické poměry spolehlivost Pravděpodobnost bezporuchové práce Hustota poruch df (t) /dt Intenzita poruch λ (t) = f (t) /(1-F (t) ) Střední doba mezi poruchami 5. října 2015 27

POŽADAVKY NA SNÍMAČE Jednoznačná (lineární) závislost Velká strmost statické charakteristiky Přesnost, třída přesnosti, rozlišovací schopnost Časová nezávislost parametrů Dynamické vlastnosti kmitočtová charakteristika, minimální časová konstanta Nezávislost na parazitních vlivech teplota, tlak, vlhkost Minimální zatěžování měřeného objektu Optimální výkon Spolehlivost Jednoduchá údržba Dostupnost, cena Životnost Fyzikální veličina výstupu, úroveň 5. října 2015 28

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače elektrických veličin : snímače napětí snímače proudu transformátory Hallovy sondy snímače změny měřící transformátory bočníky Snímače polohy : kontaktní spínače mikrospínače / koncové spínače bezkontaktní - indukční přibližovací, štěrbinové optické - štěrbinové, reflexní, difuzní, separátní optoelektronické snímače magnetické snímače http://www.turck.cz/689.htm 5. října 2015 29

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače otáčivé rychlosti : tachodynama max. 6000/min, 80V tachoalternátory impulsní tachogenerátory optoelektrické/indukční optické snímače 5. října 2015 30

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH magnetický snímač s Hallovými sondami 5. října 2015 31

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače dráhy : bezkontaktní fázové měniče selsyny lineární transformát http://www.bamas-elektro.cz/gefran/08-sn_drahy_bk.html http://www.profess-online.cz/snimace_drahy.php Snímače kódu čtecí hlavy http://www.identcode.cz/select_scn.htm 5. října 2015 32

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače tlaku : manostaty s mikrospínačem odporové membránové kontaktní s signalizace mezí tenzometrická čidla snímače tlakové diference http://www.hbm.com/seurlf/asp/sfs/pageid.6/mm.3,-1,-1/sfe/page.htm 5. října 2015 33

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače momentu : http://www.staiger-mohilo.de/e_product_torque_sensors.php 5. října 2015 34

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače momentu : 5. října 2015 35

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH http://www.staiger-mohilo.de/download/0125df_e.pdf http://www.kistler.com/do.content.de.en-de.us?content=kistlercountryhome&reset=true 5. října 2015 36

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH http://www.staiger-mohilo.de/download/pruef_e.pdf 5. října 2015 37

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH http://www.kistler.com/mediaaccess/871_research_3_l.jpg 5. října 2015 38

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH http://www.staiger-mohilo.de/download/pruef_e.pdf

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH http://www.staiger-mohilo.de/download/pruef_e.pdf 5. října 2015 40

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH http://www.staiger-mohilo.de/download/0125df_e.pdf http://www.kistler.com/do.content.de.en-de.us?content=kistlercountryhome&reset=true 5. října 2015 41

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače teploty : bimetalové s kontaktem kapilárové termoelektrické odporové PT100 / 10mA (PT1000) http://www.hwgroup.cz/products/sensors/temp-485_pt100_cz.html#pt30

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače hladiny : magnetické, rotační, vibrační, vodivostní, kapacitní, ulrazvukové a radarové snímače hladiny 5. října 2015 43

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače průtoku : měřící clony a dýzy, rychlostní, indukční, ultrazvukové, vírové, hmotnostní a rotametry 5. října 2015 44

SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače mechanických veličin : kmitání ložisek piezoelektrické ultrazvukových signálů viskozity paliva kovové nečistoty v oleji koncentrace O 2 tah ventilátoru hluku http://www.bksv.com/10.asp 5. října 2015 45

PRINCIPY SNÍMAČŮ Indukční snímače 5. října 2015 46

PRINCIPY SNÍMAČŮ 5. října 2015 47

PRINCIPY SNÍMAČŮ Kapacitní snímače měření výšky hladiny měření vlhkosti 5. října 2015 50

PRINCIPY SNÍMAČŮ kapacitní snímače http://www.e-automatizace.cz/ebooks/mmv/tlak/tlak_tlakomery_elektricke.htm 5. října 2015 53

PRINCIPY SNÍMAČŮ Piezoelektrické snímače 5. října 2015 54

PRINCIPY SNÍMAČŮ Termočlánky Dvojkovy FE- KO PtRh Pt NiCr - Ni 5. října 2015 56

5. října 2015 57

5. října 2015 58