2010-06-07
Pomiar temp.: Termopary
l�Termopara (termoogniwo, termoelement, ogniwo
termoelektryczne) to czujnik temperatury
wykorzystujący zjawisko Seebecka.
l�Składa się z dwóch różnych metali (drucików),
spojonych na jednym końcu (strona pomiarowa).
l�Zjawisko termoelektryczne Seebecka, polegające na
powstawaniu zależnej od temperatury siły
elektromotorycznej na styku dwóch różnych metali,
jest wykorzystywane do pomiaru temperatury.
Pomiar temp.: Termopary
l� Pod wpływem różnicy temperatury powstaje siła elektromotoryczna zwana w
tym przypadku siłą termoelektryczną na końcach niepołączonych (zimnych)
proporcjonalna do różnicy temperatur pomiędzy temperaturą spoiny
pomiarowej, a temperaturą spoin odniesienia (zimnych, wolnych końców).
l� Spoina pomiarowa może znajdować się w obudowie, którą instalujemy w
miejscu pomiaru temperatury.
l� Termopary odznaczają się dużą niezawodnością, dokładnością i
elastycznością konstrukcji, co pozwala na ich zastosowanie w różnych
warunkach.
l� Do budowy wykorzystuje się materiały szlachetne: platyna i platynorod,
wolfram i molibden, oraz nieszlachetne. Np.: żelazo i miedz
-nikiel, miedz
i
miedz
-nikiel, nikiel-chrom i nikiel-aluminium
Ą�termopara typ K(NiCr-NiAl) -200...1100�C(materiał osłony-inconel)
Ą�termopara typ J(Fe-CuNi)-200...700�C
1
2010-06-07
Termorezystory
Oporniki Pt100 z serii OP... sa to rezystory drutowe składajace się z cylindrycznego
korpusu ceramicznego, w którym umieszczona jest spirala uzwojenia oporowego,
zakończona wyprowadzeniami (drut fi0,3mm, stop platyny i irydu). Oporniki 2OP4530
maja dwa niezależne , odizolowane od siebie uzwojenia pomiarowe. Rezystory te
maja zastosowanie w przemysłowych i laboratoryjnych pomiarach temperatury,
przetwarzaja wartosc temperatury, w której się znajduja na wartosc rezystancji,
zgodnie z charakterystyka termometryczna
typ Wymiary (LxDxL1) [mm] Rezyst. Nom. Zakres pomiarowy Max. prad
OP2530 32x2,5x10 Pt100, 100? -200 ...+700oC 5mA
OP4518 21x4,5x10 Pt100, 100? -200 ...+700oC 5mA
OP4530 33x4,5x10 Pt100, 100? -200 ...+700oC 5mA
2OP4530 33x4,5x10 Pt100, 100? -200 ...+700oC 5mA
ON4550 52x4,5x12 Ni100, 100? -60 ...+150oC 10mA10mA
Thermistor
Termistor jest elementem półprzewodnikowym, którego rezystancja zależy od
temperatury.
Zmiana wartości rezystancji może nastąpić na skutek wzrostu temperatury
otoczenia termistora lub (i) wydzielonego w nim ciepła.
Termistor charakteryzuje się dużym współczynnikiem temperaturowym rezystancji
ąT. Współczynnik ten określa względną zmianę rezystancji termistora przy
zmianie temperatury
2
2010-06-07
Strain gauges
l
R =� r�
S
" The change of the resistance is proportional to the change of the
D�R
length (force, strain)
=� Ke�
R
D�R
2
" By big deformation =� Ke�
R
Pomiar naprężeń
mostki niezrównoważone oraz równoważone ręcznie lub automatycznie
J�
3
2010-06-07
Hall effect sensors
UH =� K �� I �� B
" A constant current I is passed through the sensor
" The output valtage is proportional to the magnetic field B
" The Hall sensors are made from semiconductor (InSb,
InAs, HgTe)
Piezo
Deformations of a transducer "l, equal to the amplitude of the generated wave, are
proportional to the applied voltage U [V]. The piezoelectric constant d (dquartz=2.3*10-
12 [m/V]) is the proportionality factor between the deformation and the voltage.
Dl = d�E�l [m] Defor mationskonstanten werden relative Dehnungen um 0,15 % erreicht
4
2010-06-07
Piezo
It produces the maximum output force equal
to 2 N.
Max. displacement equal to ą�0,08 mm and
maximum supply voltage ą� 30 V
a)
D�l
U
b)
F
+U
-U
Inne
5
2010-06-07
Inteligentne
Potencjometers
v�dobra liniowość +-0,07% i ogromna rozdzielczość technologii sięgająca
powyżej 0,01mm pozwalają na dokładne pomiary. Maksymalna prędkość suwaka
wynosi 4m/sek.
v�długowieczność określana wg normy IEC60393 na 30 milionów cykli
v�Czujniki dostępne są w 24 zakresach pomiarowych długości od 50mm do 900mm
6
2010-06-07
Czujniki indukcyjne - transformatorowe
Zakres pomiarowy (mm) ą25, ą50, ą100, ą250
Zasilanie 2Vrms , 5kHz; opcja 1kHz
Linear Voltage Differential Transformer
Napięcie wyjściowe 1V ą10 %; opcja 2V ą10 %
(LVDT)
Błąd liniowości 0.5%; opcja 0.25%
Temperatura pracy  20...120�C
Maksymalne ciśnienie robocze 350 bar
Maksymalne dopuszczalne ciśnienie 450 bar
Czujnik magnetostrykcyjny
7
2010-06-07
Resolwer, induktosyn
Możliwe są dwa tryby pracy :
- zasilenie uzwojeń na stojanie napięciami przesuniętymi w fazie
- zasilane jest uzwojenie wirnika, a odbierane są napięcia na stojanie.
Linear encoders: Direction
l� Enkodery inkrementalne:
l� od 1 do 100 000 impulsów na obrót
l� funkcja "zaczynaj od zera" ustawiana automatycznie
l� wbudowany chip ASIC
l� wiele wariantów mocowań i sposobów przenoszenia momentu
obrotowego
l� wyjścia typu TTL, HTL, push-pull
8
2010-06-07
Linear encoders: Direction
A B
Ruch w prawo
Ruch w lewo
A
B
01 11 10 00 01 11 10 00 01 11 01 00 10 11 01 00 10 11 01 00
00
1 3 2 1 3 2 0 1 3 1 0 2 3 1 0 2 3 1 0
0 0
l�Incremental
Ą�Consists of a pair of photosensors and code disc
Ą�As the disc moves the beam from the lights is interrupted
Ą�Each interruption causes a pulse
Ą�Two output signals enables the detection of direction
Linear encoders
End marker
Reset
Direction/pulse
+/- Counter
electronic
pulse
Actual position
9
2010-06-07
Absolutne
Singleturn resolution 1 ... 65535 (16 bit), (scaleable: 1 ... 65535)
Relays
" The electromagnetic relay consists of a multi-turn coil,
wound on an iron core, to form an electromagnet.
" When the coil is energised, by passing current through it,
the core becomes temporarily magnetised.
" The magnetised core attracts the iron armature.
" The armature is pivoted which causes it to operate one or
more sets of contacts.
" When the coil is de-energised the armature and contacts
are released.
10
2010-06-07
Przekaz
nik elektromechaniczny
Parametry przekaz
ników:
- Napięcie i prąd cewki U , I ,
DC 24V , AC 230V
- Maksymalne napięcie i
natężenie przełączone
przez styki U, I max
- Maksymalna częstotliwość
przełączania fmax
- Przekaz
niki od 6,5 Hz do 20-
30 Hz Styczniki poniżej 1 Hz
Przekaz
nik elektromechaniczny 
parametry wyjściowe
" Podstawowe parametry przekaz
nika elektromechanicznego to napięcie nominalne U i
prąd zasilania I cewki, liczba i rodzaje styków oraz napięcie i prąd przełączania styków.
" Równie ważnym parametrem jest trwałość. Trwałość mechanizmu wynosi 1-100 mln
cykli, a styków 1-5 mln przełączeń.
" Najbardziej krytyczne dla działania styków przekaz
nika są momenty załączania i
wyłączania.
" W trakcie załączania prąd początkowy może być do 50 razy większy od prądu ustalonego.
Liczba
łączeń
7
10
Charakterystyka trwałości styku
3
10
P
11
2010-06-07
Przekaz
nik elektromechaniczny
Zakres przetężeń występujących dla określonych obciążeń.
Rodzaj obciążenia Przetężenie
Elektromagnes x10 I
nominalny
Żarówki x10..15 I
nominalny
Silniki elektryczne x5..10 I
nominalny
Cewki przekaz
ników x2..3 I
nominalny
Kondensator x20..50 I
nominalny
Rezystor x1 I
nominalny
Przekaz
nik elektromechaniczny  zabezpieczenie
styków przed napięciami 1
1) Dwójnik RC
2)
DC
DC
L
L
Składa się z szeregowo połączonej rezystancji i pojemności. Włącza się go równolegle
do styków lub do obciążenia. W pewnych sytuacjach powinno się go również używać
przy czysto rezystancyjnych obciążeniach np. kiedy się używa przekaz
ników o stykach
zwilżanych rtęcią. Dwójnik RC stanowi zabezpieczenie przed przepięciami, jak również
eliminuje powstawanie niektórych zakłóceń radiowych (elektromagnetycznych).
Zabezpieczenie spełnia swoją rolę zarówno do prądu stałego, jak i zmiennego. Dwójnik
RC może być używany w połączeniu z innymi elementami zabezpieczającymi,
poprawiając wypadkową charakterystykę.
12
2010-06-07
Przekaz
nik elektromechaniczny 
zabezpieczenie styków
5) z zastosowaniem warystora
L
L
Warystory
Przy pewnej wartości napięcia rezystancja zmienia się szybko z bardzo wysokiej na bardzo
niską. Warystor absorbuje energię z przebiegów stanów nieustalonych i utrzymuje napięcie
na dopuszczalnym poziomie. Występowanie warystora w obwodzie ma jednak nieko�rzystny
wpiyw na czas wyłączania.
Przy napięciach pracy rzędu 24-28V warystor powinno się montować na obciążeniu, a przy
napięciach 100-240 V równolegle do styków przekaz
nika. Warystory można stosować
zarówno w obwodach prądu zmiennego jak i stałego.
Styczniki
l� Charakterystyka
Uniwersalne styczniki silnikowe małych mocy
- wersje 3-polowe ze stykiem dodatkowym NO lub NC
- styki dodatkowe odpowiednie do układów elektronicznych (DIN19240)
- modele z wbudowaną diodą rozładowczą lub warystorem
- zaciski śrubowe przewodów
- montowane na szynie DIN
- wersje 3, 4, 6 i 8 polowe
- obciążalność: 4 i 5,5kW
- cewki AC :24, 48, 100, 110, 200, 230, 400, 415, 550 VAC
- cewki DC :24, 48, 110, 125VD
13
2010-06-07
Przekaz
nik elektroniczny
Moduł
Wejście
sterowania
Moduł
Wejście
sterowania
" Przekaz
niki elektroniczne,półprzewodnikowe (SSR) zastępują wszelkiego
rodzaju mechaniczne przełączniki oraz styczniki mocy prądu zmiennego.
U
" Praktycznie nieograniczona trwałość,cicha praca, brak zakłóceń
(przełączanie nastepuje w momencie przejścia przez zero napięcia
zmiennego), stawia je na pierwszym miejscu przed wszelkimi
urządzeniami mechanicznymi.
" Polecane, w różnych środowiskach agresywnych,łatwopalnych, oraz
wszędzie tam gdzie zależy nam na niezawodnej i długotrwałej
eksploatacii.
Przekaz
niki elektroniczne
l� Najczęściej SSR znajdują zastosowanie w układach regulacji temperatury
dzięki temu, że nie posiadając żadnych ruchomych części są bardzo
odporne na wysoką częstotliwość łączeń , wibracje i wilgotność.
l� Pracują całkowicie bezgłośnie co ma duże znaczenie w pomieszczeniach
mieszkalnych, biurach itp.
l� Ponadto wyróżnia je mała moc potrzebna do wysterowania przekaz
nika,
galwaniczne odizolowanie obwodów sterowania i wykonawczych oraz brak
zakłóceń elektromagnetycznych.
l� Dwa typy przekaz
ników: przełączane w zerze dla obciążeń oporowych oraz
asynchroniczne dla obciążeń indukcyjnych pozwalają na optymalne
dopasowanie przekaz
nika do urządzenia wykonawczego.
l� Zaletą metody załączania w zerze jest fakt, że napięcie na obciążeniu
rezystancyjnym (grzałki oporowe, żarówki) narasta stopniowo, co
szczególnie w przypadku żarówek ma znaczący wpływ na przedłużenie ich
żywotności.
l� Żywotność przekaz
ników półprzewodnikowych jest właściwie
nieograniczona przy założeniu, że są one odpowiednio chłodzone. Dlatego
należy zwrócić szczególną uwagę na dobór radiatora, stosować pastę lub
podkładkę poprawiającą kontakt pomiędzy radiatorem a SSR'em oraz
zapewnić właściwą cyrkulację powietrza wokół przekaz
nika i radiatora.
l� Nozostawić co najmniej 50 mm wolnej przestrzeni nad i pod przekaz
nikiem
jak również mocować przekaz
niki na szynie pozostawiając miedzy nimi
wolną przestrzeń
14