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 5. října 2015 sériovým přenosem kvantovaného signálu 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
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 7
SENZORY A SNÍMAČE Základní princip funkce aktivní pasivní Vnitřní princip funkce fyzikálně chemické termoelektrické magnetické mechanickoelektrické piezoelektrické radiační 5. října 2015 8
SENZORY A SNÍMAČE Tvar výstupního signálu ANALOGOVÝ IMPULSOVÝ ČÍSLICOVÝ Přesnost průmyslová vědecká pro ruční zařízení domácí spotřebiče základní elektronika 5. října 2015 9
SENZORY A SNÍMAČE Měření elektrických veličin napětí U proud I http://www.lem.com/ 5. října 2015 10
LEM http://www.lem.com/ 5. října 2015 11
SENZORY A SNÍMAČE Měření otáček rotoru el. Pohonu analogový signál impulsní signál tachodynamo inkrementální čidlo 5. října 2015 12
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 13
SENZORY A SNÍMAČE Měření teploty elektro-pohonu http://www.ahlborn.com/flash_ok.htm 5. října 2015 14
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 15
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 16
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 17
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 18
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 19
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 20
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 21
SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače otáčivé rychlosti : tachodynama max. 6000/min, 80V tachoalternátory impulsní tachogenerátory optoelektrické/indukční optické snímače 5. října 2015 22
SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH magnetický snímač s Hallovými sondami 5. října 2015 23
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 24
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 25
SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače momentu : http://www.staiger-mohilo.de/e_product_torque_sensors.php 5. října 2015 26
SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače momentu : 5. října 2015 27
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 28
SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH http://www.staiger-mohilo.de/download/pruef_e.pdf 5. října 2015 29
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 30
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 5. října 2015 31
SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače hladiny : magnetické, rotační, vibrační, vodivostní, kapacitní, ulrazvukové a radarové snímače hladiny 5. října 2015 32
SNÍMAČE V ELEKTRICKÝCH POHONECH Snímače průtoku : měřící clony a dýzy, rychlostní, indukční, ultrazvukové, vírové, hmotnostní a rotametry 5. října 2015 33
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 34
PRINCIPY SNÍMAČŮ Indukční snímače 5. října 2015 35
PRINCIPY SNÍMAČŮ Indukční snímače 5. října 2015 36
PRINCIPY SNÍMAČŮ Kapacitní snímače měření výšky hladiny měření vlhkosti 5. října 2015 37
PRINCIPY SNÍMAČŮ Piezoelektrické snímače 5. října 2015 38
PRINCIPY SNÍMAČŮ Termočlánky Dvojkovy FE- KO PtRh Pt NiCr - Ni 5. října 2015 39
Vstupní výstupní signály regulátoru tramvaje funkce typ čidla rozsah hod.sig. napájení Logické vstupy 1-4 zadání jízdního stupně kontakt log. 1 / 0 0-31 V 5 zadání jízda kontakt log. 1 / 0 0-31 V 6 zadání brzda kontakt log. 1 / 0 0-31 V 7 zadání nouzová brzda kontakt log. 1 / 0 0-31 V 8 vypnutí skluzové ochrany kontakt log. 1 / 0 0-31 V 9 blokování váhové korekce kontakt log. 1 / 0 0-31 V 10-11 zadání omezení síťového I kontakt log. 1 / 0 0-31 V 12 pomalá jízda kontakt log. 1 / 0 0-31 V Analogové a inkrementální vstupy 1-2 proud podvozku GA 19 +/- 400 A +/-100 ma +/- 24 V 3-4 napětí komutátoru C GA 20 +/- 600 V +/-100 ma +/- 24 V 5-8 čidlo ot. Nápravy impouls 0-15 V 34 pulsů / o 15 V 9-12 čidlo zatížení nápravy tenzometr 0-25 ma +/- 24 V 13 napětí troleje GA 20 +/- 600 V +/-100 ma +/- 24 V 14 proud troleje 1200 A 100 ma +/- 24 V 5. října 2015 40
Vstupní výstupní signály regulátoru tramvaje funkce typ akč.členu rozsah hod.sig. napájení Logické výstupy 1-2 spínač stykače odbuzení stykač 2 A 16, 8-31 V 3-4 spínač cizího buzení stykač 2 A 16, 8-31 V 5 spínač mech.brzdy stykač stykač 2 A 16, 8-31 V 6 spínač kolejového brzdy stykač stykač 2 A 16, 8-31 V 7-8 signalizace nadproudu kontrolka 9-10 signalizace poruchy měniče kontrolka 11 signalizace poruchy napájení kontrolka Impulsní výstupy 1-4 zapínací pulsy hlavního a pomocného tyristoru zap.kostka U>=21V při Rz tn<=0.12 us zap.kostka U>=7.5V p5i Rz=7.5o fop=2500hz 5-6 trvalý puls zap.kostka 24V/50mA 7-12 totéž pro řízenou záskokovou brzdu pevné kmitočty Analogové a kmitočtové výstupy 1 celkový proud měř.přístroj 0-1200 A 0-10mA ŘS 2 rychlost vozu pulsy pro tachograf 5. října 2015 41