5-ma`ruza. Datchiklarning tavsiflari
Reja.
1. Real vaqt tizimida informatsiyalarni qayta ishlash. Datchik turlari
3. Datchiklarning tavsiflari
Real vaqt tizimlarida informatsiyalarni qayta ishlash uchun ularni qabul kilish
mexanizimlari ishlab chikilishi kerak. Masalan
oddiy temperaturani ulchash
tizimini ko‘raylik.
Jisimni xarorati, temperaturasi uni ichkiy energiyasini belgilab, jisimni tashkil
etgan zarralarni xaotik xarakat intensivligini bildiradi. Demak temperatura jisimni
tashkil etgan zarralarni ichki enrgiyasini xarakterlaydi. Ichki energiya kancha katta
bo‘lsa temperatura xam shuncha yuqori bo‘ladi. Ichki energiyani ko‘p ozligi ѐki
qanchaligini bilish bu informatsiya olishdir. Ushbu xolatda informatsiya jisim
xaraoratini kattaligidir. Bu informatsiyani olish uchun maxsus datchiklar
yaratilgan. Ular asosan ikki fizik xodisaga asoslanib yaratilgan.
1. Termoqarshilik
2. Termopara
Termoqarshilik jisimlarni elektr qarshiligini temperaturaga bog‘likligi
xodisasiga asoslangan. O‘tkazgichlarni qarshiligi ularni
temperaturasiga chiziqli
bog‘langan. Temperatura qancha yuqori bo‘lsa uni elektr qarshiligi shuncha yuqori
bo‘ladi. Biror jisimni ѐki biror muxitni temperaturasini o‘lchash uchun oldindan
qarshiligi gradirovkalangan ikkinchi jisimni jisimga tegizish, muxitga kiritish bilan
uni qarshiligini o‘lchanadi. O‘lchangan qarshilikga qarab jisim temperaturasi
to‘g‘risida informatsiya olinadi. Bu xolda temperatura –
jisim ichki energiyasi
to‘grisidagi informatsiya, elektr informatsiyasiga
termoqarshilik ѐrdamida o‘zgartirildi. Bu informatsiyani qayd etish uchun esa
90 chi yillargacha oddiy qurilma ѐrdamida qog‘ozga chizib qo‘yish bilan
erishilgan.
Informatsiya almashinuvi jaraѐnini quydagicha ifodalanadi:
Xozirda bu elektr signallari ARQ(ATSP analogovoy – sifrovoy
preobrazovatel) analog raqamli o‘zgartirgich ѐrdamida
raqamli informatsiyaga
aylantiriladi va qayta ishlanib saqlab qo‘yiladi. Agar informatsiyani saqlovchi
qurilma magnit effektiga asoslangan bo‘lsa magnit maydoni o‘zgarishi
ko‘rinishida, agar optikaga asoslangan bo‘lsa optik yo‘laklar ko‘rinishida
saqlanadi.
Aniqlik (accuracy) parametrlarning o‘lchangan va haqiqiy qiymatlari
orasidagi farq bilan belgilanadi.
Ruxsat etilgan qiymat (resolution) – bu o‘lchanayotgan
kattalikning eng
kichik og‘ishi.
O‘lchash xatoligi (measurment error) – parametrlarning o‘lchangan va
haqiqiy qiymatlari orasidagi farq.
Datchikning dinamik reaksiyasi:
T0-nosezgirlik sohasidan o‘tish vaqti;
Td-kechikish; Tr-birinchi maksimumga yetish vaqti; Ts - o‘rnatilish vaqti;
Mr- o‘ta rostlash.
Quyidagi parametrlarni minimallash-tirishtirish lozim:
Nosezgirlik sohasidan o‘tish vaqti (dead time) – kattalikni o‘zgara boshlashi
va datchikning reaksiyasi o‘rtasidagi vaqt;
Kechikish (delay time) – datchikning ko‘rsatishi o‘rnatilgan qiymatning 50%
ga tenglashadigan vaqt;
O‘sish vaqti (rise time) – kattalikning 10 % dan o‘rnatilgan qiymatni 90 %
gacha erishishiga ketadigan vaqt. Datchikning tezkorligini ko‘rsatadi.
Datchiklarning statik tavsiflari.
Datchiklarning statik tavsiflari, datchikning chiqish signallari o‘lchanayotgan
parametrni bir oz vaqt o‘tib qanchalik to‘g‘ri aks ettirishini ko‘rsatadi.
Statik tavsiflarga:
sezgirlik;
ruxsat etish qiymati;
chiziqlilik;
dreyf va to‘la dreyf;
ishchi diapazon;
takrorlanish va natijani qayta tiklash kabilar kiradi.
Sezgirlik (sensitivity) – chiqish signali kattaligini
kirish kattaligi birligiga
nisbati bilan aniqlanadi.
Ruxsat etilgan qiymat (resolution) – o‘lchanayotgan parametrning datchik
tomonidan seziladigan va qayd etiladigan eng kichik qiymati.
Chiziqlilik (linearity) – analitik aniqlanmaydi,
datchikning tavsifidan
aniqlanadi.
Agar datchik tavsifi egri chiziqdan to‘g‘ri chiziqqa yaqinroq bo‘lsa, u holda
chiziqlilik yuqori deyiladi.
Statik kuchaytirish (static gain) yoki o‘zgarmas tok bo‘yicha kuchaytirish
(direct current gain) – datchikning juda past chastotalardagi kuchaytirish
koeffitsiyenti.
Koeffitsiyentning kattaligi o‘lchash qurilmasining sezgirligi katta bo‘lishiga
to‘g‘ri keladi.
Dreyf (drift) o‘lchanayotgan kattalik uzoq vaqt davomida o‘zgarmasdan
qolganida, datchik ko‘rsatishining og‘ishi bilan belgilanadi.
Datchik dreyfini kirish signalining nol, maksimal va ma’lum oraliq qiymatida
aniqlash mumkin.
Datchikning ishchi diapazoni (operating range)
kirish yoki chiqish
kattaliklarining ruxsat etilgan quyi va yuqori chegaralari bilan aniqlanadi.
Takrorlanish (repeatability) bir xil sharoitlarda o‘lchanayotgan kattaliklarning
berilgan qiymatlarida bir qancha ketma-ket o‘lchashlardagi og‘ishlar bilan
tavsilanadi.
Bunda berilgan qiymatga yaqinlashish yo oshib yo kamayib boradi.
Takrorlanish ishchi diapazonning foizlari bilan aniqlanadi.
Qayta tiklanuvchanlik (reproducibility) takrorlanishga o‘xshash, ammo
o‘lchashlar orasidagi irterval katta bo‘lishini talab etadi.
Nochiziqlilikning ta’siri.
Ko‘pgina datchiklar nochiziqlilik tavsiflariga ega, masalan,
agar datchik
ishchi diapazonning yuqori chegarasiga yetganda to‘yinish samarasi yuzaga keladi,
ya’ni kirish kattaligi qancha o‘zgarishidan qat’iy nazar chiqish kattaligi
o‘zgarmaydi.
Nazorat savollari
1. Datchik turlarini bilasizmi?
2. Datchiklarning tavsflanishi deganda nimani tushunasiz?
3. datchiklar qaysi omilga ko’ra tavsiflanadi?
