Reja: Elementlarni xususiyatlari, statik va dinamik tavsiflari. Sezgirlik mezonlari

Differentsial sxemali odchash o‘zgartirgichlari nazorat qilinayotgan kattalikni uning etalon qiymatlari bilan solishtirish zarurati bo‘lganda qo‘llaniladi.

Kompensatsion sxemali o‘zgartirgichlar usuli esa yuqori aniqlik bilan ishlashi, universalligi hamda o‘zgartirish koeffitsientining tashqi ta’sirlarga deyarli bog‘lik emasligi bilan ajralib turadi.

Avtomatika elementlari tizimning eng asosiy qismi bo‘lib, quyidagi funktsiyalardan birini bajaradi:

- nazorat qilinayotgan yoki rostlanayotgan kattalikni qulay ko‘rinishdagi signalga o‘zgartirish (birlamchi o‘zgartgich - datchiklar);

• 
  bir energiya ko‘rinishidagi signalni boshqa energiya ko‘rinishdagi signalga o‘zgartirish (elektromexanik, termoelektrik, pnevmoelektrik, fotoelektrik va xakozo o‘zgartgichlari);
  
• 
  signal tabiatini o‘zgartirmasdan uning kattaliklarini o‘zgartirish (kuchaytirgichlar);
  
• 
  signalning ko‘rinishini o‘zgartirish (analog-raqam, raqam analog o‘zgartkichlari).
  
• 
  signalning formasini o‘zgartirish (taqqoslash vositalari),
  
• 
  mantiqiy operatsiyalarni bajarish (mantiqiy elementlar),
  
• 
  signallarni taqsimlash (taqsimlagich va kommutatorlar),
  
• 
  signallarni saqlash (xotira va saqlash elementlari),
  
• 
  programmali signallarni hosil qilish (programmali elementlar),
  
• 
  bevosita jarayonga ta’sir qiluvchi vositalar (ijrochi elementlar).
  

Avtomatika elementlarining funktsiyalari har xil bodganiga qaramay,

ularning parametrlari umumiy hisoblanadi va ularga quyidagilar kiradi:

• 
  statik va dinamik rejimlardagi tavsifnomalari;
  
• 
  uzatish koeffitsienti (sezgirlik, kuchaytirish va stabilizatsiya
  

koeffitsientlari);

• 
  xatolik (nostabillik);
  
• 
  sezgirlik chegarasi.
  

Xar bir avtomatika elementi uchun turg‘unlashgan rejimda kirish X va chiqish signallari U orasida uqf(x) bogdiqlik mavjud. Ushbu bogdiqlik elementning statik tavsifnomasi deyiladi.

Ko‘rinish bo‘yicha avtomatika elementlarining statik tavsifnomalari uch guruxga ajratiladi: a) chiziqli, b) uzluksiz nochiziqli, v) nochiziq uzlukli.

Avtomatika elementining ishlash sharoitlari turg‘unlashmagan, ya’ni X va U qiymatlari vaqt davomida o‘zgarilayotgan payti dinamik rejim deyiladi. Chiqish qiymatining vaqt davomida o‘zgarishi esa dinamik tavsifnomasi deyiladi. Avtomatika elementlari ma’lum inertsionlikka ega, ya’ni chiqish signali kirish signaliga nisbatan kechikishi bilan o‘zgariladi. Elementlarning bu xususiyatlari avtomatik tizimining dinamik rejimidagi ishini aniqlaydi.

Xar bir elementning umumiy va asosiy tavsifnomasi uning o‘zgartirish koeffitsienti, ya’ni element chiqish kattaligining kirish kattaligiga bodgan nisbatiga teng. Avtomatik tizimlarning elementlari miqdor va sifat o‘zgartirishlarni bajaradi. Miqdor o‘zgartirishlar kuchaytirish, stabillash va boshqa koeffitsientlarni nazarda tutadi. Sifat o‘zgartirishda bir fizikaviy kattalik ikkinchisiga o‘tadi. Bu holda o‘zgartirish koeffitsienti element sezgirligi deyiladi.

Avtomatika elementining yana bir muhim tavsifnomasi - element (kirish kattaligi o‘zgarishiga bog‘lik bo‘lmagan) chiqish kattaligining o‘zgarishidan hosil bo‘lgan o‘zgartirish xatosidir. Bu xatoga sabab atrof-muhit haroratining, ta’minlash kuchlanishining o‘zgarishi va kabilar bo‘lishi mumkin. Element tavsifnomalarining o‘zgarishi natijasida paydo bo‘ladigan hato nostabillik deb ataladi.

Ba’zi elementlaming chiqish va kirish kattaliklari o‘rtasida ko‘p qiymatli bog‘lanish mavjud. Bunga quruq ishqalanish, gisterezis va boshqalar sabab bo‘lishi mumkin. Bunda kattalikning xar bir kirish qiymatiga uning bir necha chiqish qiymatlari mos keladi. Sezgirlik chegarasining mavjudligi shu hodisa bilan bog‘liq.

Kirish kattaligining element chiqishidagi signalini sezilarli darajada o‘zgartirish qobiliyatiga ega bo‘lgan qiymati sezgirlik chegarasi deyiladi. Avtomatika elementlari mustahkamlik bilan xam xarakterlanadi. Elementlaming sanoat ekspluatatsiyasida o‘z parametrlarini yo‘l qo‘yiladigan chegarada saqlash qobiliyatiga mustahkamlik deb ataladi. Mustahkamlik elementni loyihalash vaqtida hisoblanadi va uni ishlab chiqarilgandan so‘ng ekspluatatsiya jarayonida sinaladi.

3-Rasm. Element xatoligini aniqlovchi sxema.

Elementlar ishlayotgan vaqtda chiqish qiymati y ichki hususiyatlar yoki tashqi omillar sababli talab qilingan qiymatidan og‘ishi mumkin, bunda element tavsifi o‘zgarishi sodir bo‘ladi( 3-rasmdagi y' egrilik). Ushbu og‘ish absolyut yoki nisbiy xatolik bo‘lishi mumkin.

Absolyut xatolik bu chiqish kattaligining olingan qiymati y' bilan uning hisoblangan(kutilgan) qiymati orasidagi farq: Ay = у' - у (rasmga qarang).

Nisbiy xatolik bu absolyut xatolik Ay ni chiqish kattaligining nominal(hisob kitob vaqtida hisobga olinadigan, yaxlitlangan) qiymati у ga nisbati. Nisbiy xatolik foizlarda quyidagicha aniqlanadi: N_x= A_y • 100/y

Og‘ishni keltirib chiqaruvchi sabablarga haroratli, chastotali, tokli va boshqa xatoliklarga bo‘linadi.

Ba’zan keltirilgan xatolik deb ataluvchi xatolik turi ham ishlatiladi, ushbu xatolik asbolyut xatolikni chiqish kattaligining eng katta qiymatiga nisbati bilan topiladi. Foizlarda esa quyidagicha:

y_kel A_y • 100/y_raax

agar absolyut xatolik doimiy bo‘lsa, u holda keltirilgan xatolik ham doimiy bo‘ladi.

Avtomatika elementining yana bir muhim tavsifnomasi - element (kirish kattaligi o‘zgarishiga bog‘liq bo‘lmagan) chiqish kattaligining o‘zgarishidan hosil bo‘lgan o‘zgartirish xatosidir. Bu xatoga atrof-muhit haroratining, ta’minlash kuchlanishining o‘zgarishi kabilar sabab bo‘lishi mumkin. Element tavsifnomalarining o‘zgarishi natijasida paydo bo‘ladigan hato nostabillik deb ataladi.

Ba’zi elementlarning chiqish va kirish kattaliklari o‘rtasida ko‘p qiymatli bog‘lanish mavjud. Bunga quruq ishqalanish, gisterezis va boshqalar sabab bo‘lishi mumkin. Bunda kattalikning har bir kirish qiymatiga uning bir necha chiqish qiymatlari mos keladi. Sezgirlik chegarasining mavjudligi shu hodisa bilan bog‘liq.

Kirish kattaligining element chiqishidagi signalini sezilarli darajada o‘zgartirish qobiliyatiga ega bodgan qiymati sezgirlik chegarasi deyiladi.

Sezgirlik chegarasining yuzaga kelishi tashqi omillar singari, ichki omillar(ishqalanish, lyuftlar, gizterezis, ichki shovqin, xalaqit va boshqalar)ni ham keltirib chiqaradi

4-rasm. Sezgirlik chegarasini aniqlash sxemasi: a – ―o‗lik‖ yo‗l mavjud bo‗lgandagi element tavsifi; b – releli hususiyat mavjud bo‗lgandagi element tavsifi; b - releli hususiyat mavjud bo‘lgandagi element tavsifi

4a-rasmda “odik” yod mavjud bodgandagi element tavsifi ko‘rsatilgan. Tavsifdan ko‘rinib turibdiki, qachonki kirish kattaligi x x1 dan x2 gacha chegarada o‘zgarsa, chiqish kattaligi y o‘zgarmaydi va nolga teng bodadi. x1 va x2 qiymatlar sezgirlik chegaralari deyiladi, x₁ va x₂ orasidagi A_x ga teng masofa esa nosezgirlik hududi deyiladi. Releli hususiyatlar mavjud bodganda element tavsifi reversiv(yo‘nalishini o‘zgartirib turadigan) tavsifga ega bodadi(4b-rasm). Bu holatda keltirilgan tavsif sezgirlik chegarasiga va nosezgirlik hududiga ega.

Avtomatika elementlari mustahkamlik bilan ham xarakterlanadi. Elementlarning sanoat ekspluatatsiyasida o‘z parametrlarini yod qo‘yiladigan chegarada saqlash qobiliyatiga mustahkamlik deb ataladi. Mustahkamlik elementni loyihalash vaqtida hisoblanadi va uni ishlab chiqarilgandan so‘ng ekspluatatsiya j arayonida sinaladi.

Elementlarning dinamik ish rejimi

Dinamik rejim deganda element va tizimlarni bir o‘rnatilgan holatdan boshqasiga odish jarayoni tushiniladi, ya’ni kirish kattaligi x va chiqish kattaligi y lar vaqt davomida o‘zgaradi. x va y kattaliklarning o‘zgarish jarayoni qaysidir t=t₀‘_z vaqt chegarasidan boshlanadi va inersion va noinersion rejimlarda bajarilishi mumkin. Inersionlik bodmagandagi x va y ning o‘zgarish jarayoni 5a-rasmda keltirilgan grafik bilan tavsiflanadi.