Classification et paramètres de base des appareils de mesure des appareils principaux et logiciels

Tout système de contrôle automatique pour mesurer l'écart de la valeur contrôlée par rapport à la valeur en régime permanent possède un corps de mesure qui peut non seulement mesurer l'amplitude et le signe de l'écart, mais également convertir cet écart en une forme pratique pour une utilisation ultérieure dans le système pour le contrôle automatique.

La nature physique des grandeurs régulées est très diverse, donc les organes de mesure sont également divers. Dans la plupart des cas, cependant, la sortie de l'appareil de mesure sera soit une grandeur mécanique (déplacement, force) soit une grandeur électrique (tension, courant, résistance électrique, capacité, inductance, déphasage, etc.).

Les exigences suivantes sont imposées aux appareils de mesure utilisés dans les systèmes de contrôle automatique :

• fiabilité de fonctionnement dans toutes les conditions pouvant être rencontrées dans un procédé technologique maîtrisé,

• la sensibilité requise

• dimensions et poids autorisés,

• l'élan nécessaire,

• faible sensibilité aux influences extérieures,

• n'a aucune influence sur le processus technologique et sur la valeur mesurée,

• indications sans équivoque,

• stabilité dans le temps,

• faire correspondre les signaux d'entrée et de sortie avec d'autres signaux éléments d'automatisation.

Les grandeurs électriques sont les plus faciles à mesurer, par conséquent, dans de nombreux cas, lors de la mesure de grandeurs non électriques, un dispositif spécial (transducteur) est réalisé avec le corps de mesure, qui convertit la grandeur non électrique à l'entrée du corps de mesure en une grandeur électrique à sa sortie. De tels appareils de mesure sont appelés capteurs.

En règle générale, aucune distinction n'est faite entre les notions d'élément de mesure, de capteur et d'élément sensible (c'est d'ailleurs cette dernière appellation que l'on retrouve souvent dans la littérature sur l'automatisme).

Les plus courants sont les capteurs électriques, c'est-à-dire les appareils de mesure avec conversion d'une grandeur non électrique mesurée en grandeur électrique. La construction de ces capteurs dépend de la nature physique de la grandeur mesurée et du principe adopté pour mesurer son écart.

La classification des appareils de mesure s'effectue selon le nom de la grandeur qu'ils mesurent : appareils de mesure de niveau, de pression, de température, de vitesse, de tension, de courant, de débit, d'éclairement, d'humidité, etc.

Les capteurs sont classés : premièrement, par le nom de la valeur mesurée et, deuxièmement, par le paramètre dans lequel les signaux de l'appareil de mesure sont convertis, par exemple, les capteurs de niveau capacitifs, les capteurs de pression inductifs, les capteurs de température à rhéostat, etc.

Pour plus de commodité lors de l'utilisation de la classification considérée, en règle générale, l'un des noms est omis, car le même capteur peut être utilisé pour mesurer différentes quantités non électriques.

Paramètres de base des capteurs

Les principaux paramètres du corps de mesure (capteur) qui le caractérisent sont :

• sensibilité

• inertie.

La sensibilité du capteur est appelée la relation de changement Δy variable contrôlée pour changer la quantité d'entrée Δx :

K = Δg /ΔNS

Dans les automatismes, ce rapport est aussi appelé gain système ou gain de liaison (si une liaison est envisagée).

Ainsi, la sensibilité de l'élément de mesure correspond à son gain.

L'inertie du corps de mesure (capteur) détermine également les possibilités de son application dans les systèmes d'automatisation, car elle entraîne un certain retard dans la mesure de la valeur du paramètre contrôlé à un instant donné. Le retard peut être causé par la masse des pièces, l'inertie thermique, l'inductance, la capacité et d'autres éléments du capteur lui-même.

Lors de l'étude des propriétés dynamiques d'un automatisme, l'inertie du corps de mesure joue le même rôle que les propriétés inertielles de tout autre élément de l'automatisme. Par conséquent, lors du choix d'un capteur, il est nécessaire de faire attention non seulement à sa sensibilité, mais également à son élan.