Traductoare

CAPITOLUL I

TRADUCTOARE

1.1. Noţiuni generale

În scopul măsurării mărimilor fizice ce intervin într-un proces tehnologic, este necesară de obicei convertirea („traducerea”) acestora în mărimi de altă natură care pot fi introduse cu uşurinţă într-un circuit de automatizare (de exemplu, o temperatură poate să influenţeze un circuit de automatizare numai dacă este convertită (tradusă) într-o tensiune electrică proporţională sau dependentă de temperatura respectivă).

Fig. 1. Structura generală a unui traductor.

Elementul care permite convertirea („traducerea”) unei mărimi fizice (de obicei neelectrică) într-o altă mărime fizică (de obicei electrică) dependentă de prima, în scopul introducerii acesteia într-un circuit de automatizare se numeşte traductor.

În structura traductoarelor se întâlnesc, în general, o serie de subelemente constitutive, ca, de exemplu : convertoare, elemente sensibile, adaptoare etc.

După cum va reieşi din exemplele următoare, structura generală a traductoarelor este foarte diferită de la un tip de traductor la altul, cuprinzând unul, două sau mai multe convertoare conectate în serie. În majoritatea cazurilor, structura generală a unui traductor este cea din fig. 1.

Mărimea de intrare Xi (de exemplu, presiune, nivel, forţă etc.) este convertită de către elementul sensibil într-o mărime intermediară X0 (deplasarea liniară sau rotire), care este transformată în mărimea de ieşire Xe (tensiune electrică, rezistenţă, inductanţă, capacitate), aplicată circuitului de automatizare cu ajutorul unui adaptor.

1.2. Caracteristicile generale ale traductoarelor

De obicei, adaptorul cuprinde şi sursa de energie care face posibilă convertirea mărimii X0 în mărimea Xe.

La un traductor, mărimea de intrare Xi şi cea de ieşire Xe sunt de natură diferită, însă sunt legate între ele prin relaţia generală de dependenţă :

Xe=f(Xi), (1)

care pot fi o funcţie liniară sau neliniară, cu variaţii continue sau discontinue (discrete).

Pe baza acestei relaţii de dependenţă se stabilesc următoarele caracteristici generale valabile pentru orice traductor :

- natura fizică a mărimilor de intrare şi de ieşire (presiune, debit, temperatură, deplasare etc., respectiv rezistenţa electrică, curent, tensiune etc.);

- puterea consumată la intrare şi cea transmisă elementului următor. De obicei, puterea de intrare este relativ mică (câţiva waţi, miliwaţi sau chiar mai puţin), astfel încât elementul următor în schema de automatizare este aproape totdeauna amplificator;

- caracteristica statică a traductorului, care este reprezentarea grafică a relaţiei (1) fig. 2;

- sensibilitatea absolută sau panta Ka, care este raportul dintre variaţia mărimii de ieşire ΔXe şi variaţia mărimii de intrare ΔXi (fig. 2)

Ka = ; (2)

- panta medie (Km), care se obţine echivalând caracteristica statică cu o dreaptă având coeficientul unghiular:

Km = tg α Ka; (3)

- domeniul de măsurare, definit de pragurile superioare de sensibilitate Xi max şi Xe max şi de cele inferioare Xi min şi Xe

Fig. 2. Caracteristica statică a unui traductor.