城市軌道交通低壓配電基礎(chǔ)-自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)

傳感器的工作原理和分類教學(xué)目標(biāo)理解傳感器的作用理解傳感器的類型教學(xué)重點(diǎn)理解傳感器的作用目錄傳感器概念傳感器作用傳感器的分類010203什么是傳感器？01傳感器

概念

傳感器(英文名稱:transducer/sensor)是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。特點(diǎn)傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。02傳感器作用可準(zhǔn)確、及時(shí)地獲取并發(fā)送信息；與通信、計(jì)算機(jī)構(gòu)成信息技術(shù)的三大支柱。組成1、敏感元件：直接感受被測(cè)物理量，并轉(zhuǎn)換成與之成一定關(guān)系的、更易轉(zhuǎn)換的非電量輸出。2、傳感元件：將敏感元件輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。3、轉(zhuǎn)換電路：將傳感元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換成便于顯示、記錄和處理的電壓、電流或頻率量。傳感器的工作原理和分類教學(xué)目標(biāo)理解傳感器的工作原理理解傳感器的類型教學(xué)重點(diǎn)理解傳感器的工作原理目錄電感式傳感器工作原理自感式傳感器工作原理.自感式傳感器結(jié)構(gòu)010203傳感器怎樣進(jìn)行工作？01傳感器工作原理（電感式傳感器）利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成線圈自感系數(shù)或互感系數(shù)的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出。電磁感應(yīng)

被測(cè)非電量自感系數(shù)L互感系數(shù)M測(cè)量電路

U、I、f02傳感器工作原理（電感式傳感器）互感：發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯的兩個(gè)線圈之間，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間。作用：變壓器、收音機(jī)磁性天線防止：在電子電路中，互感現(xiàn)象會(huì)影響電路的正常工作03傳感器工作原理（電感式傳感器）自感：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。作用：日光燈防止：變壓器、電動(dòng)機(jī)04傳感器工作原理（自感式傳感器）自感式傳感器是把被測(cè)量變化轉(zhuǎn)換成自感L的變化，通過(guò)一定的轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓或電流輸出。傳感器在使用時(shí)，其運(yùn)動(dòng)部分與動(dòng)鐵心（銜鐵）相連，當(dāng)動(dòng)鐵芯移動(dòng)時(shí)，鐵芯與銜鐵間的氣隙厚度發(fā)生改變，引起磁路磁阻變化，導(dǎo)致線圈電感值發(fā)生改變，只要測(cè)量電感量的變化，就能確定動(dòng)鐵芯的位移量的大小和方向。工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)了解工業(yè)控制系統(tǒng)的含義掌握工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)教學(xué)重點(diǎn)工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)目錄工業(yè)控制系統(tǒng)含義工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)0102什么是工業(yè)控制系統(tǒng)？01工業(yè)控制系統(tǒng)

含義工業(yè)控制系統(tǒng)是對(duì)諸如圖像、語(yǔ)音信號(hào)等大數(shù)據(jù)量、高速率傳輸?shù)囊?，又催生了?dāng)前在商業(yè)領(lǐng)域風(fēng)靡的以太網(wǎng)與控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。02工業(yè)控制系統(tǒng)

基本結(jié)構(gòu)

圖1第一代DCS結(jié)構(gòu)03工業(yè)控制系統(tǒng)

基本結(jié)構(gòu)

圖2第二代DCS結(jié)構(gòu)自動(dòng)控制教學(xué)目標(biāo)理解自動(dòng)控制的含義理解自動(dòng)控制的基本原理了解自動(dòng)控制的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)自動(dòng)控制的基本原理目錄自動(dòng)控制含義自動(dòng)控制基本原理自動(dòng)控制應(yīng)用010203什么是自動(dòng)控制？01自動(dòng)控制

含義自動(dòng)控制(automaticcontrol)是指在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)控制是相對(duì)人工控制概念而言的。

01自動(dòng)控制

基本原理在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的眾多領(lǐng)域中，自動(dòng)控制技術(shù)起著越來(lái)越重要的作用。自動(dòng)控制是指在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置(稱控制裝置或控制器)，使機(jī)器，設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程(統(tǒng)稱被控對(duì)象)的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)(即被控制量)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。控制系統(tǒng)模型教學(xué)目標(biāo)理解控制系統(tǒng)模型的含義了解建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的途徑掌握建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的步驟教學(xué)重點(diǎn)建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型目錄控制系統(tǒng)含義建立控制系統(tǒng)模型途徑建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型步驟010203什么是控制系統(tǒng)模型？01控制系統(tǒng)模型

概念控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的有效性直接關(guān)系到對(duì)系統(tǒng)性能的分析結(jié)果，所以建立合理的、有效的數(shù)學(xué)模型是控制系統(tǒng)分析總首要解決的問(wèn)題。數(shù)學(xué)模型是指控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)的理論的計(jì)算原理、方法、工式等。比如很多閉環(huán)調(diào)節(jié)控制的數(shù)學(xué)模型是PID算法。

數(shù)學(xué)模型：描述系統(tǒng)各變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。動(dòng)態(tài)模型：描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的方程稱為動(dòng)態(tài)模型。如微分方程、偏微分方程、差分方程等。02控制系統(tǒng)模型

建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的途徑理論推到法（演繹法）——通過(guò)系統(tǒng)本身機(jī)理（物理、化學(xué)規(guī)律）分析確定模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)，推導(dǎo)出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。實(shí)驗(yàn)測(cè)試法（歸納法）——根據(jù)對(duì)系統(tǒng)的觀察，由測(cè)量得到的大量輸入、輸出數(shù)據(jù)，推斷出被研究系統(tǒng)的數(shù)學(xué)