I. Įvadas
Pramoninės automatikos ir valdymo sistemose siųstuvai ir jutikliai yra nepakeičiami komponentai. Nors kiekvienas iš jų atlieka svarbų vaidmenį sistemoje, yra reikšmingų skirtumų tarp jų funkcijų, struktūros ir naudojimo. Šio straipsnio tikslas yra nuodugniai ištirti siųstuvų ir jutiklių skirtumus, kad skaitytojai geriau suprastų ir pritaikytų šiuos du pagrindinius komponentus.
II. Pagrindinė jutiklių apžvalga
Apibrėžimas: jutiklis yra prietaisas arba aparatas, galintis aptikti nurodytą išmatuotą kiekį ir paversti jį tinkamu signalu pagal konkretų dėsnį. Paprastai sudarytas iš jutiklio elemento ir keitiklio, jis aptinka informaciją apie išmatuotą kiekį ir paverčia ją elektriniu signalu arba kita reikalinga išvesties forma pagal konkretų dėsnį.
Klasifikacija: jutikliai gali būti klasifikuojami įvairiais būdais, atsižvelgiant į matuojamą fizinį dydį ir jų veikimo principus. Įprasti klasifikavimo metodai apima skirstymą į kategorijas pagal matuojamą fizikinį dydį (pvz., temperatūrą, slėgį, srautą ir kt.) ir veikimo principą (pvz., elektromagnetinį, fotoelektrinį ir kt.).
Funkcija: pagrindinė jutiklio funkcija yra paversti ne-elektrinius fizinius dydžius į elektrinius signalus, kad būtų lengviau atlikti tokias operacijas kaip perdavimas, apdorojimas, saugojimas, rodymas, įrašymas ir valdymas. Tai yra pirmasis kritinis žingsnis siekiant automatinio aptikimo ir automatinio valdymo.
III. Pagrindinė siųstuvų apžvalga
Apibrėžimas: siųstuvai sukurti iš jutiklių; bet koks jutiklis, galintis išvesti standartinį signalą, vadinamas siųstuvu. Standartinis signalas yra tas, kurio forma ir fizinių dydžių diapazonas atitinka tarptautinius standartus. Pagrindinė siųstuvo funkcija yra paversti jutiklio išvestą nestandartinį elektrinį signalą į standartinį elektrinį signalą, palengvinant nuotolinį perdavimą ir priėmimą / apdorojimą antriniais instrumentais.
Klasifikacija: siųstuvus galima suskirstyti į du tipus pagal išėjimo signalo tipą: srovės -išėjimas ir įtampos{1}}išėjimas. Srovės-išvesties siųstuvai veikia kaip nuolatinės-srovės šaltiniai ir yra tinkami perdavimui dideliais atstumais; įtampos-išėjimo siųstuvai veikia kaip nuolatinės-įtampos šaltiniai ir yra tinkami perdavimui trumpu-atstumu bei programoms, kuriose naudojami keli lygiagrečiai prijungti prietaisai. Be to, pagal naudojamą energijos šaltinį siųstuvai gali būti suskirstyti į pneumatinius ir elektrinius.
Veikimo principas: siųstuvai veikia remiantis neigiamo grįžtamojo ryšio principu ir pirmiausia susideda iš matavimo sekcijos, stiprintuvo ir grįžtamojo ryšio sekcijos. Matavimo sekcija aptinka išmatuotą kintamąjį ir paverčia jį įvesties signalu, kurį gali priimti stiprintuvas; stiprintuvas lygina įvesties signalą su grįžtamojo ryšio signalu ir jį sustiprina; grįžtamojo ryšio sekcija paverčia siųstuvo išėjimo signalą grįžtamojo ryšio signalu ir grąžina jį į įvesties galą.
IV. Skirtumai tarp siųstuvų ir jutiklių
Funkciniai skirtumai:
Jutiklis: pagrindinė jo funkcija yra ne{0}}elektrinius fizinius dydžius paversti elektriniais signalais, kad būtų galima aptikti ir konvertuoti signalą.
Siųstuvas: remdamasis jutikliu, jis nestandartinius elektrinius signalus paverčia standartiniais elektriniais signalais, kad palengvintų nuotolinį perdavimą ir priėmimą / apdorojimą antriniais instrumentais.
Struktūriniai skirtumai:
Jutiklis: paprastai susideda iš jutimo elemento ir konversijos elemento, kurių struktūra yra gana paprasta.
Siųstuvas: be jutiklio elemento ir konvertavimo elemento, esančio jutiklyje, jis apima sudėtingas grandinės struktūras, tokias kaip stiprintuvai ir grįžtamojo ryšio skyriai.
Naudojimo skirtumai:
Jutiklis: paprastai tiesiogiai liečiasi su išmatuotu objektu, kad gautų neapdorotą signalą.
Siųstuvas: paprastai naudojamas kartu su jutikliu, kuris priima jutiklio išvesties signalą ir jį konvertuoja bei apdoroja.
Signalo išvesties skirtumai:
Jutiklis: išveda ne-standartinius elektrinius signalus, pvz., analoginius arba skaitmeninius signalus.
Siųstuvas: išveda standartinius elektrinius signalus, pvz., 4–20 mA srovės signalą arba 1–5 V įtampos signalą.
Taikymo scenarijų skirtumai:
Jutiklis: plačiai naudojamas įvairiose matavimo ir valdymo sistemose, pavyzdžiui, matuojant fizinius dydžius, tokius kaip temperatūra, slėgis ir srautas.
Siųstuvas: paprastai naudojamas situacijose, kai jutiklio signalus reikia konvertuoti į standartinius signalus nuotoliniam perdavimui ir apdorojimui, pvz., pramoninės automatikos ir pastatų automatizavimo sistemose.
V. Santrauka
Tiek siųstuvai, tiek jutikliai atlieka svarbų vaidmenį pramonės automatizavimo ir valdymo sistemose. Kaip signalo šaltinis, jutikliai paverčia ne-elektrinius fizinius dydžius į elektrinius signalus; siųstuvai, remdamiesi jutiklio išvestimi, toliau konvertuoja ne-standartinius elektrinius signalus į standartinius elektrinius signalus, kad palengvintų nuotolinį perdavimą ir priėmimą / apdorojimą antriniais instrumentais. Nuodugniai suprasdami šių dviejų skirtumų ir jų taikymo scenarijus, galime geriau pasirinkti ir panaudoti šiuos du pagrindinius komponentus, kad pagerintume sistemos stabilumą ir patikimumą.