Neurtzeko eta kontrolatzeko teknologia eta tresna informazioa eskuratzea eta prozesatzea eta erlazionatutako elementuen kontrola aztertzen dituen teoria eta teknologia da."Neurtzeko eta kontrolatzeko teknologia eta tresnak" informazioa biltzeko, neurtzeko, biltegiratzeko, transmititzeko, prozesatzeko eta kontrolatzeko bitarteko eta ekipoei dagokie, neurketa-teknologia, kontrol-teknologia eta teknologia horiek ezartzen dituzten tresna eta sistemak barne.
Neurketa eta Kontrol Teknologia
Neurtzeko eta kontrolatzeko teknologia eta tresnak doitasun-makineria, teknologia elektronikoa, optika, kontrol automatikoa eta informatika teknologian oinarritzen dira.Batez ere, zehaztasun-proba eta kontrol-teknologia ezberdinen printzipio, metodo eta prozesu berriak aztertzen ditu.Azken urteotan, informatika-teknologiak gero eta garrantzi handiagoa izan du neurketa- eta kontrol-teknologiaren aplikazio-ikerketan.
Neurketa- eta kontrol-teknologia produkzioari eta bizitzari zuzenean aplikatzen zaion aplikazio-teknologia da, eta bere aplikazioak gizarte-bizitzaren hainbat esparru hartzen ditu, hala nola "nekazaritzaren, itsasoaren, lurren eta airearen, elikaduraren eta jantziaren pisua".Tresneria teknologia nazio-ekonomiaren "biderkatzailea" da, ikerketa zientifikoko "lehen ofiziala", "borroka boterea" militarretan eta "epaile materializatua" araudi juridikoetan.Saiakuntza- eta kontrol-teknologia informatizatua eta neurketa- eta kontrol-tresna eta sistema adimentsu eta zehatzak sinbolo eta bitarteko garrantzitsuak dira industria- eta nekazaritza-ekoizpen modernoaren, ikerketa zientifiko eta teknologikoaren, kudeaketaren, ikuskapenaren eta monitorizazioaren alorretan, eta gero eta garrantzi handiagoa dute.
Neurketa eta Kontrol Teknologia eta Tresneria Teknologia aplikatzea
Neurketa eta kontrol teknologia aplikatutako teknologia da, industria, nekazaritza, garraioa, nabigazioa, hegazkintza, militarra, energia elektrikoa eta bizitza zibileko hainbat esparrutan oso erabilia dena.Ekoizpen-teknologiaren garapenarekin, neurketa- eta kontrol-teknologiak ezinbesteko papera betetzen du kontrol-teknologian, bakar baten eta bere ekipamenduaren hasierako kontroletik, prozesu osoaren kontrolera arte, baita sistema ere, batez ere gaur egungo punta-puntako teknologian. zientzia eta teknologia modernoaren arloan.
Metalurgia-industrian, neurketa- eta kontrol-teknologiaren aplikazioak honako hauek dira: labe garai beroen kontrola, karga-kontrola eta labe garaien kontrola burdingintza-prozesuan, presio-kontrola, ijezketa-abiaduraren kontrola, bobinaren kontrola, etab. altzairuzko ijezketa-prozesuan, eta bertan erabiltzen diren hainbat detekzio-tresna.
Energia elektrikoaren industrian, neurketa- eta kontrol-teknologiaren aplikazioak galdararen errekuntza-kontrol-sistema, kontrol automatikoa, babes automatikoa, doikuntza automatikoa eta lurrun-turbinaren programa automatikoko kontrol-sistema eta potentzia sarrera eta irteera kontrolatzeko sistema barne hartzen ditu. motorra.
Ikatzaren industrian, neurketa- eta kontrol-teknologiaren aplikazioak honako hauek dira: ikatza-mehatze-prozesuan metanoa erregistratzeko tresna, meategiko airearen konposizioa hautemateko tresna, meategiko gas-detektagailua, lurpeko segurtasuna kontrolatzeko sistema, etab., kokea itzaltzeko prozesuaren kontrola eta gasa berreskuratzeko kontrola. ikatza fintzeko prozesua, fintze prozesuaren kontrola, produkzio-makinen transmisioaren kontrola, etab.
Petrolioaren industrian, neurketa- eta kontrol-teknologiaren aplikazioak honako hauek dira: lokalizazio magnetikoa, ur-edukiaren neurgailua, presio-neurgailua eta petrolioaren ekoizpen-prozesuan erregistro-teknologia onartzen duten beste neurketa-tresna batzuk, elikadura-sistema, ur-hornidura-sistema, lurrun-hornidura-sistema, gas-hornikuntza-sistema. , Biltegiratzeko eta garraiatzeko sistema eta hondakinak tratatzeko hiru sistema eta etengabeko ekoizpen prozesuan parametro ugari antzemateko tresnak.
Industria kimikoan, neurketa- eta kontrol-teknologiaren aplikazioak honako hauek barne hartzen ditu: tenperatura neurtzea, emaria neurtzea, likido-maila neurtzea, kontzentrazioa, azidotasuna, hezetasuna, dentsitatea, uhertasuna, balio kalorifikoa eta gas mistoen hainbat osagai.Kontrolatutako parametroak aldizka kontrolatzen dituzten tresnak, etab.
Makineriaren industrian, neurketa- eta kontrol-teknologiaren aplikazioak honako hauek barne hartzen ditu: doitasun-kontrol digitaleko makina-erreminta, produkzio-lerro automatikoak, robot industrialak, etab.
Industria aeroespazialean, neurketa- eta kontrol-teknologiaren aplikazioak honako hauek barne hartzen ditu: hegazkinen hegaldiaren altitudea, hegaldiaren abiadura, hegaldien egoera eta norabidea, azelerazioa, gainkarga eta motorraren egoera, ibilgailu aeroespazialeko teknologia, espazio-ontzien teknologia eta neurketa aeroespaziala. eta kontrolatzeko teknologia.Itxaron.
Ekipamendu militarrean, neurketa- eta kontrol-teknologiaren aplikazioak honako hauek barne hartzen ditu: doitasun-gidatutako armak, munizio adimenduna, automatizazio-agindu sistema militarra (C4IRS sistema), kanpoko espazioko ekipamendu militarra (hala nola, hainbat ezagutze militarra, komunikazioa, abisu goiztiarra, nabigazio sateliteak, etab. .).
Neurketa- eta Kontrol-Teknologiaren eraketa eta garapena
Zientziaren eta teknologiaren garapenaren gertakari historikoak Gizakiaren ulermenaren eta naturaren eraldaketaren historia ere giza zibilizazioaren historiaren zati garrantzitsu bat da.Zientzia eta teknologiaren garapena neurketa teknologiaren garapenaren araberakoa da lehenik.Natur zientzia modernoa neurketarekin hasten da benetako zentzuan.Zientzialari bikain askok tresna zientifikoen asmatzaile eta neurketa metodoen sortzaile izatearekin amesten dute.Neurketa-teknologiaren aurrerapenak zuzenean bultzatzen du zientziaren eta teknologiaren aurrerapena.
Lehen iraultza teknologikoa
mendeetan neurtzeko eta kontrolatzeko teknologia sortzen hasi zen.Europako fisikari batzuk korrontearen eta eremu magnetikoaren indarra erabiltzen hasi ziren galvanometro sinpleak egiteko, eta teleskopioak egiteko lente optikoak erabiltzen hasi ziren, horrela tresna elektriko eta optikoen oinarriak ezarriz.1760ko hamarkadan, Erresuma Batuan lehen iraultza zientifiko eta teknologikoa hasi zen.mendera arte, lehen iraultza zientifiko eta teknologikoa Europan, Amerikan eta Japonian zabaldu zen.Aldi honetan, neurtzeko tresna erraz batzuk erabili dira, hala nola, luzera, tenperatura, presioa, etab. neurtzeko tresnak.Bizitzan, produktibitate handia sortu da.
Bigarren iraultza teknologikoa
mendearen hasieran elektromagnetismoaren alorrean izandako garapen-multzo batek bigarren iraultza teknologikoa eragin zuen.Korrontea neurtzeko tresna asmatu zenez, elektromagnetismoa azkar bide onetik jarri zen, eta aurkikuntza bat bestearen atzetik hazi zen.Elektromagnetismoaren alorreko asmakizun askok, telegrafoak, telefonoak, sorgailuak, etab., aro elektrikoaren etorreran lagundu zuten.Aldi berean, neurtzeko eta behatzeko beste hainbat tresna ere sortzen ari dira, hala nola, 1891. urtea baino lehen kota neurtzeko lehen mailako zehaztasuneko teodolitoa.
Hirugarren iraultza teknologikoa
Bigarren Mundu Gerraren ostean, hainbat herrialdetan goi teknologiaren premiazko beharrak produkzio-teknologiaren eraldaketa sustatu zuen mekanizazio orokorretik elektrifikaziora eta automatizaziora, eta ikerketa teoriko zientifikoan aurrerapen handi batzuk eman ziren.
Garai horretan, produktu elektromekanikoek adierazten duten manufaktura-industria industrialki garatzen hasi zen.Produktuen ekoizpen masiboaren ezaugarriak eragiketa ziklikoak eta fluxu eragiketak dira.Hauek automatikoki bihurtzeko, piezaren posizioa automatikoki detektatu behar da prozesatzeko eta produkzioko ezabatze fasean., tamaina, forma, jarrera edo errendimendua... Horretarako, neurtzeko eta kontrolatzeko gailu ugari behar dira.Bestalde, lehengai gisa petrolioa duen industria kimikoaren gorakada neurtzeko eta kontrolatzeko tresna ugari behar dira.Tresneria automatizatua estandarizatzen hasi zen, eta eskaeraren arabera kontrol automatikoko sistema bat eratu zen.Aldi berean, CNC makina-erreminta eta roboten teknologia ere jaio ziren garai horretan, neurketa- eta kontrol-teknologiak eta tresnek aplikazio garrantzitsuak dituztenean.
Zientzia eta teknologiaren garapenarekin, tresneria neurtzeko, kontrolatzeko eta automatizaziorako ezinbesteko tresna tekniko bihurtu da, neurketa eta behaketa soiletik abiatuta.Hainbat alderdiren beharrak asetzeko, tresneria aplikazio-eremu tradizionaletatik ohiko aplikazio-esparruetara hedatu da, hala nola biomedikuntza, ingurune ekologikoa eta bioingeniaritza.
mendeaz geroztik, azken lorpen teknologiko ugari, hala nola nano-eskalako doitasun-makinen ikerketen emaitzak, molekula-mailako ikerketa kimiko modernoaren emaitzak, gene-mailako ikerketa biologikoen emaitzak eta doitasun handiko ultra-errendimenduko material funtzional berezien ikerketa. emaitzak eta global Sareko teknologiaren dibulgazioaren eta aplikazioaren emaitzak bata bestearen atzetik atera dira, eta hori funtsezko aldaketa da tresneriaren arloan eta goi-teknologiako eta tresna adimendunen aro berri baten etorrera bultzatzen du.
Sentsoreak neurketa- eta kontrol-sistemetan
Neurketa- eta kontrol-sistema orokorra sentsoreek, bitarteko bihurgailuek eta pantaila-grabagailuek osatzen dute.Sentsoreak neurtutako kantitate fisikoa detektatzen du eta neurtutako kantitate fisikoan bihurtzen du.Tarteko bihurgailuak sentsorearen irteera aztertu, prozesatu eta ondorengo tresnak onar dezakeen seinale batean bihurtzen du, eta beste sistema batzuetara igortzen du, edo pantaila-grabagailuak neurtzen du.Emaitzak bistaratzen eta grabatzen dira.
Sentsorea neurketa sistemaren lehen lotura da.Kontrol-sistemarako, ordenagailua garunarekin alderatzen bada, orduan sentsorea bost zentzumenen baliokidea da, eta horrek zuzenean eragiten du sistemaren kontrol-zehaztasuna.
Sentsoreak elementu sentikorrek, bihurketa-fitxategiek eta bihurtze-zirkuituek osatzen dute.Neurtutako balioa elementu sentikorrak zuzenean sentitzen du, eta berezko parametro-balio jakin baten aldaketak harreman zehatza du neurtutako balioaren aldaketarekin, eta parametro hau neurtzeko eta ateratzeko erraza da;ondoren, elementu sentikorraren irteera parametro elektriko bihurtzen da bihurketa elementuak;Azkenik, bihurketa-zirkuituak konbertsio-elementuak irteerako parametro elektrikoak handitzen ditu eta seinale elektriko erabilgarriak bihurtzen ditu, bistaratzeko, grabatzeko, prozesatzeko eta kontrolatzeko erosoak direnak.
Sentsore berrien egungo egoera eta garapena
Sensing teknologia gaur egun munduan garatzen ari den goi-teknologia azkarrenetako bat da.Sentsore berriak zehaztasun handia, irismen handia, fidagarritasun handia eta potentzia-kontsumo txikia izateaz gain, integraziorako, miniaturizaziorako, digitalizaziorako eta adimenerako garatzen du.
1. Adimentsua
Sentsorearen adimenak sentsore konbentzionalen funtzioak eta ordenagailuen edo beste osagai batzuen funtzioen konbinazioari egiten dio erreferentzia muntaketa independente bat osatzeko, eta horrek informazioa biltzeko eta seinale bihurtzeko funtzioak ez ezik, datuak prozesatzeko gaitasuna ere baditu. , kalte-ordainen azterketa eta erabakiak hartzea.
2. Saregintza
Sentsorearen sareak sentsoreak ordenagailu sarearekin konektatzeko funtzioa izatea ahalbidetzea da, distantzia luzeko informazioa transmititzeko eta prozesatzeko gaitasunaz jabetzeko, hau da, neurketaren "horizontearen gaineko" neurketa gauzatzeko. eta kontrol sistema.
3. Miniaturizazioa
Sentsorearen miniaturizazio-balioak sentsorearen bolumena asko murrizten du, funtzioa aldatu gabe edo are hobetu ez den baldintzapean.Miniaturizazioa zehaztasun-neurketa eta kontrol modernoaren eskakizuna da.Printzipioz, sentsorearen tamaina zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta inpaktua txikiagoa izango da neurtutako objektuan eta ingurumenean, orduan eta energia-kontsumo txikiagoa, eta orduan eta errazagoa da neurketa zehatza lortzea.
4. Integrazioa
Sentsoreen integrazioa bi norabide hauek integratzeari dagokio:
(1) Neurketa-parametro anitzen integrazioak parametro anitz neur ditzake.
(2) Sentsoen eta ondorengo zirkuituen integrazioa, hau da, osagai sentikorrak, bihurketa osagaiak, bihurketa zirkuituak eta baita elikatze-iturri txip berean integratzea, errendimendu handia izan dezan.
5. Digitalizazioa
Sentsorearen balio digitala sentsorearen irteerako informazioa kantitate digitala dela da, distantzia luzeko eta doitasun handiko transmisioa gauzatu daitekeena, eta prozesatzeko ekipo digitalera konekta daitekeela, adibidez, ordenagailu batera tarteko loturarik gabe.
Sentsoreen integrazioa, adimena, miniaturizazioa, sareratzea eta digitalizazioa ez dira independenteak, osagarriak eta elkarri lotuak baizik, eta haien artean ez dago muga argirik.
Kontrol Teknologia Neurketa eta Kontrol Sisteman
Kontrolaren oinarrizko teoria
1. Kontrolaren teoria klasikoa
Kontrol-teoria klasikoak hiru zati ditu: kontrol linealaren teoria, laginketa-kontrolaren teoria eta kontrol ez-linealaren teoria.Zibernetika klasikoak Laplace-ren transformazioa eta Z transformazioa hartzen ditu tresna matematiko gisa, eta sarrera bakarreko-irteera bakarreko sistema lineal egonkorra hartzen du ikerketa-objektu nagusitzat.Sistema deskribatzen duen ekuazio diferentziala zenbaki konplexuen domeinuan bihurtzen da Laplace-ren transformazioaren edo Z transformazioaren bidez, eta sistemaren transferentzia-funtzioa lortzen da.Eta transferentzia-funtzioan oinarrituta, ibilbidearen eta maiztasunaren ikerketa-metodo bat, feedback-kontrol-sistemaren egonkortasuna eta egoera egonkorreko zehaztasuna aztertzera bideratua.
2. Kontrolaren Teoria Modernoa
Kontrol-teoria modernoa egoera-espazioaren metodoan oinarritutako kontrol-teoria da, kontrol automatikoaren teoriaren osagai nagusia dena.Kontrol-teoria modernoan, kontrol-sistemaren azterketa eta diseinua sistemaren egoera-aldagaiak deskribatuz egiten dira batez ere, eta oinarrizko metodoa denbora-domeinuaren metodoa da.Kontrol-teoria modernoak kontrol-teoria klasikoak baino askoz ere kontrol-arazoen sorta zabalagoari aurre egin diezaieke, sistema linealak eta ez-linealak, sistema geldoak eta denbora-aldaketak, aldagai bakarreko sistemak eta aldagai anitzeko sistemak barne.Hartzen dituen metodoak eta algoritmoak ere egokiagoak dira ordenagailu digitaletarako.Kontrol-teoria modernoak errendimendu-adierazle zehatzekin kontrol-sistema optimoak diseinatzeko eta eraikitzeko aukera ere eskaintzen du.
Kontrol Sistema
Kontrol-sistema kontrol-gailuek (kontrolagailuak, eragingailuak eta sentsoreak barne) eta kontrolatutako objektuek osatzen dute.Kontrol-gailua pertsona bat edo makina bat izan daiteke, hau da, kontrol automatikoaren eta eskuzko kontrolaren arteko aldea.Kontrol-sistema automatikorako, kontrol-printzipio desberdinen arabera, begizta irekiko kontrol-sistema eta begizta itxiko kontrol-sisteman bana daiteke;emandako seinaleen sailkapenaren arabera, balio konstanteen kontrol-sisteman, jarraipen-kontrol-sisteman eta programa-kontrol-sisteman bana daiteke.
Tresna birtualen teknologia
Neurketa-tresna neurketa- eta kontrol-sistemaren zati garrantzitsu bat da, bi motatan banatzen dena: tresna independentea eta tresna birtuala.
Tresna independenteak tresnaren seinalea bildu, prozesatu eta ateratzen du xasis independente batean, funtzionamendu-panela eta hainbat ataka ditu, eta funtzio guztiak hardware edo firmware moduan existitzen dira, eta horrek zehazten du tresna independentea soilik definitu daitekeela. fabrikatzailea., lizentzia, erabiltzaileak aldatu ezin duena.
Tresna birtualak seinalearen analisia eta prozesamendua osatzen du, emaitzaren adierazpena eta irteera ordenagailuan, edo datuak eskuratzeko txartela ordenagailuan sartzen du, eta tresnaren hiru zatiak kentzen ditu ordenagailuan, tradizionala hausten duena. instrumentuak.mugaketa.
Tresna Birtualen Ezaugarri Teknikoak
1. Funtzio indartsuak, ordenagailuen hardware euskarri indartsua integratuz, prozesatzeko, bistaratzeko eta biltegiratzeko tresna tradizionalen mugak hautsiz.Konfigurazio estandarra hau da: errendimendu handiko prozesadorea, bereizmen handiko pantaila, gaitasun handiko disko gogorra.
2. Informatika-software-baliabideek makina-hardware batzuen softwareaz jabetzen dira, baliabide materialak aurrezten dituzte eta sistemaren malgutasuna hobetzen dute;dagozkion zenbakizko algoritmoen bidez, probako datuen hainbat analisi eta prozesamendu zuzenean egin daitezke denbora errealean;GUI (erabiltzailearen interfaze grafikoa) teknologiaren bidez, interfaze atsegina eta giza-ordenagailuaren arteko interakzioa benetan lortzeko.
3. Ordenagailu-busa eta tresna-bus modularra kontuan hartuta, tresnaren hardwarea modularizatu eta serializatu egiten da, eta horrek asko murrizten du sistemaren tamaina eta tresna modularrak eraikitzea errazten du.
Tresna birtualen sistemaren osaera
Tresna birtuala hardware gailu eta interfazeek, gailu kontrolatzaileko softwareek eta tresna-panel birtualek osatzen dute.Horien artean, hardware-gailuak eta interfazeak PCn oinarritutako funtzio-txartel integratuak izan daitezke, interfaze unibertsala bus interfaze-txartelak, serie-atalak, VXI bus-tresnen interfazeak, etab., edo kanpoko proba-ekipamendu programagarri batzuk. Gailuaren kontrolatzailearen softwarea da. hainbat hardware interfaze zuzenean kontrolatzen dituen kontrolatzaile programa.Tresna birtuala tresna errealaren sistemarekin komunikatzen da azpian dagoen gailu kontrolatzailearen softwarearen bidez, eta tresna-panel errealaren funtzionamendu-elementuak bistaratzen ditu ordenagailuaren pantailan, tresna-panel birtual baten moduan.Hainbat kontrol.Erabiltzaileak tresna birtualaren panela saguarekin funtzionatzen du tresna erreala ustiatzea bezain erreal eta erosoa.
Neurketa- eta kontrol-teknologia eta tresna nagusia tradizionala eta garapen-aukeraz betea da.Tradizionala omen da antzinako jatorria duelako, ehunka urteko garapena bizi izan duelako eta garapen sozialean zeresan handia izan duelako.Tradizional nagusi gisa, diziplina asko hartzen ditu aldi berean, eta horrek oraindik bizitasun handia du.
Neurketa- eta kontrol-teknologia modernoa, informazio-teknologia elektronikoa eta informatika-teknologiaren garapenarekin, berrikuntza eta garapenerako aukera berri bat ekarri du, ziur asko gero eta aplikazio kritikoagoak sortuko dituena hainbat esparrutan.
Argitalpenaren ordua: 2022-11-21