خدمات سیستم‌ کنترل و ابزار دقیق

به طور کلی اندازه گیری یک کمیت، عبارتست از مقایسه آن کمیت با یک استاندارد از پیش تعریف شده، که حاصل مقایسه به صورت عدد بیان می شود. اندازه گیری کمیت ها به دو روش مستقیم و غیرمستقیم انجام می شود.

در اندازه گیری به روش مستقیم، کمیت نامعلوم مستقیماً با یک استاندارد مقایسه و حاصل با یک عدد بیان می شود. این روش برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی مانند طول، جرم و زمان مناسب است؛ اما در اندازه گیری های صنعتی و کاربردهای مهندسی از روش های غیرمستقیم برای اندازه گیری استفاده می شود.

تجهیزات اندازه گیری

در اندازه گیری یک کمیت برای مشخص شدن یک کمیت یا متغیر از یک وسیله استفاده می شود. نخستین تجهیزات ماهیت مکانیکی داشتند ولی به مرور زمان، برای برآورده شدن نیازهایی مثل افزایش دقت اندازه گیری و افزایش سرعت پاسخ دهی، وسایل الکتریکی و الکترونیکی تولید شدند. تجهیزات مکانیکی در اندازه گیری های حالت ایستا، بسیار اطمینان بخش هستند ولی عیب بسیار عمده ای دارند که نمی توانند در اندازه گیری حالتهای پویا و گذرای سریع، پاسخ دهی مناسب داشته باشند.

امروزه بسیاری از اندازه گیری های علمی و صنعتی، به پاسخ های بسیار سریع احتیاج دارند که تجهیزات و سیستم های مکانیکی و الکتریکی نمی توانند از عهده این کار برآیند، لذا از وسیله های الکترونیکی استفاده می شود.

 تجهیزات اندازه گیری به سه گروه عمده تقسیم می شوند:

 ١- تجهیزاتی که عهده دار نمایش هستند و از همه وسیع تر هستند.

 ۲- تجهیزاتی که عهده دار نمایش و ثبت اطلاعات کمیت اندازه گیری شونده هستند.

 ٣- تجهیزات خاصی که هر سه وظیفه فوق یعنی نمایش، ثبت و کنترل را انجام می دهند.

وظایف سیستم های اندازه گیری

 سیستم ها و وسیله های اندازه گیری در کاربردهای صنعتی و مهندسی سه وظیفه عمده بر عهده دارند:

نمایش

 نمایش اطلاعات کمیت اندازه گیری شونده از اهمیت بسزایی برخوردار است. سیستم ها و وسیله ها برای نمایش اطلاعات کمیت اندازه گیری شونده از روش های گوناگونی استفاده می کنند. مانند انحراف عقربه سرعت سنج برای نمایش سرعت اتومبیل.

 ثبت

 یکی دیگر از وظایف دستگاه اندازه گیری ثبت مقادیر کمیت اندازه گیری شونده بر حسب زمان یا متغییر دیگر است. مانند ثبات پتانسیومتری که برای نظارت، دما را بر روی یک ثبات نواری ذخیره می کند.

کنترل

مهمترین وظیفه سیستم ها و وسیله های اندازه گیری در کاربردهای مهندسی، خصوصاً در زمینه فرآیندهای صنعتی، کنترل است. در این حالت، سیستم کنترلی از اطلاعات اندازه گیری شده برای کنترل کمیت اصلی استفاده می کند.

مشخصات سیستم های اندازه گیری

مشخصات اساسی یک سیستم اندازه گیری عبارتند از:

 ۱- صحت

صحت به معنی تطابق مقدار اندازه گیری شده با مقدار واقعی کمیت مورد اندازه گیری است. صحت در اندازه گیری ها را معمولاً برحسب درصد خطا در تمام محدوده اندازه گیری مشخص می کنند.

 ۲- خطی بودن

 مفهوم خطی بودن برای پاسخ خروجی حس کننده به کار برده می شود و بدان معنا است که نسبت تغییرات کمیت ورودی به تغییرات سیگنال خروجی، یک مقدار ثابتی خواهد بود و منحنی خروجی حسگر نسبت به ورودی آن به شکل یک خط مستقیم است.

 ٣- پسماند

پسماند به معنی تفاوت مقدار اندازه گیری هنگامی که ورودی از جهت های مختلف به مقدار اصلی خود نزدیک شود است. یعنی در صورتیکه مقدار خروجی به ازای یک ورودی ثابت تابعی از جهت رو به افزایش یا رو به کاهش ورودی باشد، مبدل دارای هیسترزیس است.

رابطه خروجی – ورودی یک سیستم اندازه گیری دارای پسماند

۴- زمان مرده

زمانی است برای جلوگیری از نوسانات اضافی در حول یک نقطه مطلوب، که سیستم اندازه گیری برای پاسخ دادن به تغییر کمیت اندازه گیری شونده نیاز دارد. در واقع زمان مرده برابر زمانی است که طول می کشد تا وسیله، بعد از تغییر کمیت اندازه گیری شده، شروع به پاسخ دادن کنند.

۵- آستانه

حداقل مقدار ورودی، که باعث هیچ تغییری در خروجی نمی شود را آستانه وسیله گویند. در مشخص کردن آستانه، اولین تغییر خروجی ملموس را به صورت تغییر قابل اندازه گیری مشهود تعریف می کنند.

 ۶- ناحیه مرده

بزرگترین تغییر کمیت ورودی برای جلوگیری از نوسانات اضافی در حول یک نقطه مطلوب، ناحیه مرده است.

 ۷- حد تفکیک یا تمایز

توانایی آشکار ساختن یک تغییر در مقدار کمیت مورد تبدیل را حد تفکیک گویند؛ که در واقع بیانگر کوچکترین تغییری است که قابل آشکار شدن توسط سنسور است.

 ۸-سرعت پاسخ

سرعتی است که وسیله با آن به تغییرات کمیت اندازه گیری شونده پاسخ می دهند.

۹- زمان پاسخ

زمانی است که وسیله یا سیستم بعد از اعمال ورودی، برای رسیدن به موضع ماندگار نهایی، لازم دارد.

۱۰- پس افت اندازه گیری

تأخیر وسیله در پاسخ دادن به تغییر کمیت اندازه گیری شونده را پس افت اندازه گیری مینامند. این افت معمولا خیلی کوچک است اما در مواقعی که اندازه گیری های سریع لازم است بسیار اهمیت می یابد، در این سیستمها ضروری است که افت زمانی، به کمترین مقدار رسانده شود.

ناحیه مرده یک سیستم اندازه گیری

۱۱- هماندهی

هماندهی سیستم، توانایی سیستم در ایجاد خروجی به همان شکل ورودی است. وقتی کمیتی خطی به سیستم اندازه گیری اعمال می شود اگر خروجی نیز کمیتی خطی باشد، گفته می شود که سیستم هماندهی ۱۰۰ درصد دارد.

کاربردهای سیستم های اندازه گیری

۱- نظارت بر فرآیندها

در پاره ای از کاربردها وظیفه اساسی وسیله های اندازه گیری نظارت است. برای مثال آمپر سنجی که مقدار جریان یا ولتاژ را در یک مدار، تنها نشان میدهد وظیفه نظارتی دارد.

 ۲- کنترل فرآیندها

یکی از کاربردهای بسیار مفید وسیله های اندازه گیری و تجهیزات ابزار دقیق، کنترل خودکار سیستم هاست. برای کنترل متغیرهای یک فرآیند مثل دما، فشار، سطح و شدت جریان باید بتوانید آنها را در نقاط مورد نظر، اندازه گیری نمایید. با توجه به قرار گرفتن وسیله های اندازه گیری در مسیر فیدبک (بازخورد کیفیت اندازه گیری روی رفتار پروسه تحت کنترل و طراحی کنترل کننده بسیار مؤثر است. شایان ذکر است که حساسیت یک سیستم حلقه بسته نسبت به عناصر موجود در مسیر فیدبک بسیار بالا است. به عنوان مثال می توان سیستم کنترل دمای یخچال را نام برد که از کنترل ترموستاتی استفاده می کند.

 ٣- تحلیل آماری مسائل مهندسی

در حل برخی از مسائل مهندسی، استفاده از روشهای آماری بر اساس داده های تجربی از روش های تحلیلی مفیدتر و مناسب تر است. در روشهای آماری برای بدست آوردن داده های تجربی از داده های اندازه گیری شده استفاده میشود.

عناصر تشکیل دهنده یک سیستم اندازه گیری

 یک سیستم اندازه گیری از سه بخش اساسی تشکیل شده است.

۱- عناصر حس کننده نخستین

 اولین تماس کمیت اندازه گیری شونده، با عناصر حس کننده از سیستم اندازه گیری است؛ به عبارت دیگر کمیت اندازه گیری شونده را ابتدا حس کننده آشکار می کند. معمولاً کمیت اندازه گیری شونده به سیگنال الکتریکی همسان تبدیل می شود.

 ۲- عناصر تبدیل متغیرها

 خروجی عنصر حس کننده، می تواند هر نوع سیگنال الکتریکی مانند ولتاژ، فرکانس و هر پارامتر الکتریکی دیگری باشد. این خروجی گاهی برای سیستم اندازه گیری، مناسب نیست و باید با حفظ اطلاعات موجود، سیگنال ابتدایی به شکل مناسب دیگری تبدیل شود. مانند تبدیل مقادیر آنالوگ ۴ تا ۲۰ میلی آمپر به داده های دیجیتال با استفاده از تبدیل کننده های آنالوگ به دیجیتال A/D برای استفاده از مقادیر کمیت اندازه گیری شونده در سیستم های دیجیتال.

 ۳- عنصر نمایش داده ها

 اطلاعات مربوط به کمیت اندازه گیری شونده باید برای نظارت، کنترل و یا تحلیل به کسانی که با وسیله یا سیستم کار می کنند، داده شود. این کار را عنصر نمایش داده ها انجام می دهد.

معرفی سیستم ها و تجهیزات ابزار دقیق

تجهیزات ابزار دقیق به وسایلی گفته می شود که برای سیستم های اندازه گیری و کنترل فرآیند، مورد استفاده قرار می گیرند.

 برای مثال و به عنوان یکی از فرآیندهای نسبتاً ساده، سیستم تنظیم خودکار سوخت موتورها را می توان نام برد. در این سیستم ساده، حسگرهایی (Sensors) وجود دارند که وضعیت موتور و شرایط کار آن، نظیر فشار (Pressure) چرخش (Rotation)، ارتفاع و سرعت (Speed) را مورد بازبینی قرار می دهند. اطلاعات حاصل از این حسگرها توسط کامپیوتر و یا وسایلی نظیر ریز پردازنده (Microprocessor)، کنترل کننده (Controller)، به سیگنال های کنترل (Control Signals) تبدیل می شوند و نهایتاً به صورت فرامینی باعث کنترل کار بهینه موتورها می گردند.

این فرامین، ترکیب سوخت و هوا، مقدار سوخت و نسبت جریان سوخت و نظیر این ها را تنظیم می نمایند، لذا علیرغم تغییرات در شرایط کار موتور، کارآیی آن در بهترین حالت تنظیم و کنترل می گردد. در هر سیستم کنترل و ابزار دقیق علاوه بر اجزاء اصلی کنترل کامپیوتر، ریز پردازنده و غیره) حداقل سه قسمت از چهار قسمت نام برده زیر موجود است:

 ١- حس کننده و یا مبدل ها (Sensors)

۲- اندازه گیر و آماده ساز سیگنال (Transducers Signal ,Conditioner)

۳-  کنترل کننده ها و عملگرها (Actuator)

 ۴- نشانگر و ثبات (Sensor, Transducer)

حس کننده ها و مبدل ها

سنسور (Sensor)

سنسورها از تجهیزات ابزار دقیق هستند که به کمیت خاصی حساس است و یا در برابر آن کمیت خاص، از خود عکس العمل نشان میدهد. مثلا ترموکوپل یک سنسور دما است، زیرا خروجی آن (ولتاژ) با تغییرات دما تغییر می کند. سنسور المان حس کننده یک سیستم میباشد که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، فلو و… را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیر پیوسته (دیجیتال) و یا حتی کمیت غیرالکتریکی (مانند تغییر مقاومت داخلی سنسور) تبدیل می کند.

این سنسورها در انواع دستگاه های اندازه گیری و سیستم های کنترل آنالوگ و دیجیتال مانندPLC  مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاه های مختلف از جمله PLC  باعث شده است که سنسور، بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاه ها می شوند. به بیان دیگر سنسور المانی است که با نزدیک شدن یک قطعه، وجود آن را حس کرده و فعال می شود.

این عمل می تواند باعث جذب یک رله، کنتاکتور و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم (مانندPLC) شود. از مزایای سنسورها می توان به سرعت سوئیچینگ زیاد، طول عمر بالا، عدم نیاز به نیرو و فشار، قابل استفاده بودن در محیط های مختلف با شرایط سخت کاری و عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ اشاره کرد. سنسورها بسته به شرایط موجود ماشین ها یا پروسه ها، سیگنال تولید می کنند. در بسیاری موارد این سیگنال ها آنالوگ هستند که محدوده ای از مقادیر را شامل می شوند. سنسورهای دیجیتال، وجود یا عدم وجود یک شئ را اعلام می کنند.

ترانسدیوسر (Transducer)

ترانسدیوسر به نوعی دیگر از تجهیزات ابزار دقیق گفته می شود که انرژی را از شکلی به شکل دیگر تبدیل می کند. ورودی ترانسدیوسر می تواند هر یک از شش نوع انرژی شناخته شده یعنی تشعشعی، مکانیکی، گرمایی، الکتریکی، مغناطیسی و شیمیایی باشد و خروجی آن در حوزه انرژی الکتریکی یا هر یک از انرژی های فوق الذکر باشد. بنابراین ترانسدیوسر یک مبدل انرژی یا به طور خلاصه یک مبدل است.

با تعریف فوق یک سنسور می تواند در عین حال یک ترانسدیوسر نیز باشد. مثلاً ترموکوپل علاوه بر آنکه یک عنصر حساس به دما است یک ترانسدیوسر نیز هست، زیرا انرژی گرمایی(دما) را به انرژی الکتریکی (ولتاژ) تبدیل می کند. در صورتی که در سنسورها تبدیل انرژی انجام شود، تمام انرژی از کمیت تحت اندازه گیری گرفته می شود، بنابراین به سبب جذب انرژی از کمیت تحت اندازه گیری، از نظر تئوری اندازه گیری دقیق ممکن نیست.

یک ترانسدیوسر صنعتی برای تبدیل انرژی ممکن است از منبع تغذیه خارجی نیز استفاده کند. مثلاً یک ترانسدیوسر فشار به ولتاژ، معمولاً دارای یک منبع تغذیه الکتریکی است تا انرژی مکانیکی (فشار) را با مقیاس بزرگتری به انرژی الکتریکی (ولتاژ) تبدیل کند. پتانسیومترها، مبدل های خازنی، مبدل های رلوکتانس متغیر، ترانسفورماتورهای خطی تفاضلی، از جمله مبدل های جابه جایی موقعیت هستند (LVDT) .

اندازه گیر و آماده ساز سیگنال

 اندازه گیری خروجی پروسه توسط قسمت اندازه گیر انجام می شود. مهمترین قسمت سیستم های کنترل و ابزار دقیق اندازه گیرها هستند. برای مثال دما و فشار و یا به طور کلی متغیرهای فرآیند، مانند سرعت جریان سیال، خاصیت اسیدی و بسیاری دیگر از کمیت ها اندازه گیری می شوند. اندازه گیری فقط برای فهمیدن شرایط و یا کمیت متغیر انجام نمی گیرد، بلکه بیشتر اوقات مقدار اندازه گیری شده با مقدار مطلوب  (Set Point) مقایسه می شود تا سیگنال خطا تعیین گردد.

توسط این سیگنال خطا، یک عمل کننده به کار می افتد تا متغیر فرآیند را به مقدار معینی برساند و یا خروجی فرآیند را کنترل نماید. در سیستم های کنترل معمولی، نخست توسط یک حسگر شرایط یا کمیتهای متغیر فرآیند به سیگنال الکتریکی یا فشار هوای معادل تبدیل می شود.

معمولاً سیگنال الکتریکی که به این ترتیب تبدیل شده و سپس اندازه گیری می شوند، در اکثر موارد جریان، ولتاژ، مقاومت، ظرفیت خازنی، ظرفیت القائی و فرکانس هستند. در سیستم هایی که بر مبنای ریز پردازنده هستند، فرآیند اندازه گیری شامل تبدیل مقادیر آنالوگ (مثلاً ولتاژ معادل فشار و غیره) به مقادیر عددی(دیجیتال) و برعکس نیز می باشد. لذا در این سیستم ها از مدارهای مبدل آنالوگ به دیجیتال (A/D) و مبدل دیجیتال به آنالوگ (D/A) استفاده می شود.

ترانسمیتر(Transmiter)

اکثر وسایل و تجهیزات ابزار دقیق که برای کنترل یک پروسه به کار برده می شود، معمولاً در اتاق فرمان و در فاصله ای دور از پروسه نصب می شوند، از طرفی عنصر اندازه گیر معمولاً روی پروسه و یا در فاصله ای نزدیک به آن نصب می شود. بنابراین سیگنال ناشی از کمیت اندازه گیری شده باید به گونه ای مطمئن به اتاق فرمان ارسال گردد، این کار توسط ترانسمیتر انجام می شود.

ترانسمیترها سیگنال ناشی از سنسور را معمولاً تقویت و گاهی تبدیل به کمیتی دیگر می کنند. مثلاً در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی اکثر کمیت های اندازه گیری شده تبدیل به سیگنال فشار هوا می شود. از دیدگاه تقویت کنندگی و تبدیل انرژی ممکن است نتوان یک ترانسدیوسر را از ترانسمیتر متمایز ساخت. اما معمولاً ترانسدیوسرها به کمیت تحت اندازه گیری نزدیک ترند و گاهی با آن تماس مستقیم دارند، ولی ترانسمیترها با کمیت مورد اندازه گیری تماس ندارند و به علاوه میزان انرژی و توان ترانسمیترها بسیار بیشتر از ترانسدیوسرها است. معمولاً کمپانی های سازنده سنسور، مبدل و انتقال دهنده ها را به صورت یک جا و در یک دستگاه می سازند.

تفاوت ترانسدیوسر و ترانسمیتر

ترانسدیوسر، مبدلی است که کمیت فیزیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. سیگنال خروجی ترانسدیوسر ولتاژ (۱۰-۰ Vdc و ۵-۰ Vdc و یا ۵-۱ Vdc) است. ترانسمیتر مشابه ترانسدیوسر است با این تفاوت که سیگنال خروجی آن جریان ۲۰-۴ میلی آمپر است.

در شکل زیر نشان دهنده چگونگی اتصال ترانسدیوسر با ولتاژ خروجی در حد چند میلی ولت یا چند ولت و اتصال ترانسمیتر با خروجی جریان به کنترلر قابل برنامه ریزی PLC یا مانیتور دستگاه اندازه گیری را در انواع تجهیزات صنعتی یا پروسه کنترل فرآیند نشان می دهد.

کنترل کننده ها و عملگرها

یکی دیگر از قسمتهای مهم و حساس سیستم های کنترل صنعتی، کنترل کننده ها و عملگرها هستند. کنترل کننده ها و عملگرها آخرین قسمتی هستند که شما می توانید خواسته های کنترلی خود را از طریق آن اعمال نموده و رفتار پروسه را به گونه ای مطلوب تحت اختیار در آورید.

کنترل کننده ها سیگنال خطا را دریافت نموده و با توجه به تنظیمات انجام شده قبلی، فرمان صادر می کنند. با توجه به اینکه فرمان ارسالی توسط کنترل کننده آن قدر قوی نیست که بتواند محرک یا عملگر را به حرکت درآورد، بنابراین باید ابتدا تقویت شود که این عمل توسط واحد تقویت کننده انجام میشود.

 عملگرها نیز یکی از مهم ترین اجزاء سیستم های کنترل بوده و در واقع نوعی ترانسدیوسر هستند که انرژی الکتریکی را به یک کمیت فیزیکی تبدیل می کنند.

بلوک یا دیاگرام کلی سیستم کنترل صنعتی

بلوک یا دیاگرام یک سیستم کنترل صنعتی در حالت کلی، در شکل زیر نشان داده شده است:

نشان گر و ثبات

 اصطلاح نشان گر و ثبات به وسایلی اطلاق می گردد که سیگنال ها را ثبت و یا نشان داده و یا باعث انتقال سیگنالی بین اجزاء مختلف سیستم می شود. در سیستم های ساده تر و قدیمی تر، نشان دهنده به فشارسنج ها، دماسنج ها، اندازه گیرهای الکتریکی و چراغ های روی تابلوهای کنترل اطلاق می شد. اما در سیستم های بر مبنای ریز پردازنده نشان دهنده معمولا به نشانگرهای دیجیتالی، تصویری و ماشینهای چاپگر گفته می شود. تشریح عملکرد هر یک از بلوک ها به صورت ذیل است:

فرآیند یا پروسه

 پدیده ای که هدف، کنترل آن است. اگر چه پروسه های صنعتی تنوع بسیار زیادی دارند ولی رفتار آنها از دیدگاه کنترلی مشابه است.

اندازه گیر

خروجی و یا کمیت تحت کنترل توسط اندازه گیر، اندازه گیری می شود.

مبدل

تبدیل کمیت اندازه گیری شده به کمیت دیگر (الکتریکی) بوسیله مبدل انجام می شود.

 انتقال دهنده

در صورتی که مقایسه کننده در فاصله ای دورتر از پروسه واقع شود، برای انتقال مطمئن کمیت اندازه گیری شده به مقایسه کننده، از انتقال دهنده استفاده می شود.

 مقایسه کننده

 مقایسه مقدار مطلوب با مقدار اندازه گیری شده برای تشخیص میزان خطا، توسط مقایسه کننده انجام می شود.

کنترل کننده

 یکی از قسمتهای مهم و اساسی یک سیستم کنترل صنعتی، قسمت کنترل کننده آن میباشد. خواسته های کنترلی مهندسین کنترل، از طریق کنترل کننده به پروسه اعمال می شود. کنترل کننده، سیگنال خطا را دریافت می کند و بر اساس رفتار سیگنال خطا فرمانی صادر می کند که در نهایت منجر به کاهش یا حذف خطا می شود.

تقویت کننده

در صورتی که برای به حرکت در آوردن واحد محرک، به انرژی بالایی نیاز باشد، فرمان کنترل کننده توسط تقویت کننده، تقویت شده سپس به محرک ارسال می گردد.

 محرک

محرک باعث به حرکت درآمدن عنصر نهایی می شود، مانند حرکت موتور در باز و بسته نمودن شیر کنترلی.

عنصر نهایی

 آخرین قسمت یک حلقه کنترلی، عنصر نهایی است که ورودی از طریق آن به پروسه اعمال می شود. معروف ترین عناصر نهایی در کنترل صنعتی، شیرها هستند.

 سیستم های اندازه گیری اصولاً شامل یک مبدل هستند که وضعیت و یا کمیت مورد اندازه گیری (مورد سنجش) را به سیگنال مناسب الکتریکی تبدیل می نمایند.

اما از نظر تخصصی، مبدل یک وسیله است که به ازاء یک کمیت مورد سنجش، خروجی مورد نظر را ایجاد می کند؛ اما حسگر جزئی از مبدل است که به طور واقعی کمیت مورد سنجش را حس می کند. لذا مبدل ها یا فقط از یک حسگر تشکیل شده اند و یا شامل هر دو قسمت حسگر و تبدیل کننده اند.

به ندرت سیگنال های خروجی حسگرها و یا مبدل ها به همان صورتی که هستند مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین غالباً سیگنال های خروجی مبدل، توسط مدارهای آماده ساز سیگنال، پردازش شده و به صورت قابل استفاده در می آیند. به همین دلیل بیشتر اوقات مبدل ها، شامل مدارهای آماده ساز سیگنال نیز هستند.

در سیستم اندازه گیری نشان داده شده سیگنال های آماده شده، به سیستم کنترل و ابزار دقیق که میتوانند شامل یک نشان دهنده دیجیتالی و یا آنالوگ، ثبات یا چاپگر نیز باشد، اعمال می گردد. در نتیجه کمیت مورد سنجش به شکل قابل استفاده برای خواندن مثل درجه، عدد و غیره در نشان دهنده نیز آشکار می شود.

در سیستم های کنترل، خروجی های کنترل به یک کنترل کننده و یا یک وسیله کنترلی دیگر اعمال می گردد. در نتیجه کنترل کننده سیگنالی را با توجه به مبنای ورودی و مقادیر حاصل از خروجی فرآیند مورد نظر ایجاد می کند تا وسایل کنترل کننده فرآیند نظیر شیرها، عمل کننده ها، موتورها و غیره را به کار اندازد.

برای مثال در یک سیستم بسیار ساده کنترلی، مبدل، فشار یک مخزن را اندازه گیری کرده و متناسب با آن خروجی تولید می کند که از طریق مدار آماده ساز سیگنال به کنترل کننده اعمال می شود، سپس کنترل کننده شیری را به کار می اندازد تا فشار مخزن را کنترل نماید. توسط این سیستم با حلقه بسته، فشار مخزن تا حد معینی و در مقدار مورد نظر تثبیت می شود. مدارهای آماده ساز سیگنال قسمتی از مبدل یا کنترل کننده بوده و یا در هر دو قسمت مدار قرار خواهند داشت.

اساس یک سیستم اندازه گیری و  آماده ساز سیگنال

انواع فرآیندهای کنترل

به منظور کنترل یک فرایند به اطلاعات کاملی از آن فرآیند نیاز است. وظیفه تجهیزات سیستم های اندازه گیری و به عبارتی ابزار دقیق در همه فرآیندها، نمونه گیری لحظه ای و انتقال اطلاعات به کنترلر است. برای انتخاب تجهیزات ابزار دقیق مورد نیاز هر فرآیند باید ابتدا ماهیت هر فرآیند شناخته شود و متناسب با آن ابزار دقیق شناسایی شوند.

منبع:elicaelectric