Andur
| See artikkel vajab toimetamist |
Andur on seade, mis muundab mõõdetava füüsikalise suuruse (näiteks rõhu, kiiruse vms.) teiseks suuruseks (signaaliks), mida on parem võimendada, mõõta, edastada või töödelda. Andurite kasutusala kuulub automaatika ja mõõtetehnika valdkonda. Andureid võib lugeda nii automaatika- kui ka mõõtevahenditeks.
Sisukord |
[redigeeri] Andurite töö
Enamikes andurites toimub signaalide muundamine kahes etapis. Esmased ehk primaarmuundurid muundavad signaali liiki (näiteks mehaanilise suuruse elektriliseks). Teisesed ehk sekundaarmuundurid viivad signaali standardsele normeeritud kujule. Anduri primaarmuundurit nimetatakse ka tajuriks või sensoriks. Elektrilise tajuri väljundsuuruste mõõtmiseks kasutatakse mitmesuguseid mõõtelülitusi.
Sekundaarmuunduriteks võivad olla erinevad seadised nagu võimendid, analoog-digitaalmuundurid, digitaal-analoogmuundurid, impulsmuundurid, koodimuundurid jne.
Andur koosneb seega füüsikalise suuruse muundamiseks ette nähtud tajurist, mõõtelülitusest ning normeerivast signaalimuundurist.
[redigeeri] Andurite liigitus
[redigeeri] Andurite liigitus sõltuvalt kogutava informatsiooni hulgast
Sõltuvalt kogutava informatsiooni hulgast võib eristada nelja liiki andureid.
- Andurid, mis tuvastavad signaali olemasolu või selle puudumise (ühebitised)
- Andurid, mis tuvastavad, kas signaal vastab soovitule või mitte ning milline on hälbe suund (kahebitised)
- Andurid, mis väljastavad mõõdetava suuruse etteantud täpsusega arvväärtusena (n-bitised), kus kahendsõna bittide arv ning mõõtmistäpsus on omavahel seotud.
- Andurid, mille väljundsignaali täpsus sõltub mõõdetavast signaalist, näiteks suure signaali korral väiksem ning väikse signaali korral suurem (n-bitised), kus bittide arv on sisendsignaali funktsioon.
Esimest ja teist liiki andureid nimetatakse vastavalt nende toimele ka mõõtereleedeks. Sõltuvalt relee olekute arvust on esimesel juhul tegemist kahe olekuga (kahepositsioonilise) releega ning teisel juhul kolme olekuga ehk kolmepositsioonilise releega.
[redigeeri] Andurite liigitus sisendsuuruste järgi
- Mehaaniliste sisenditega (siia kuuluvad siis kõik liikumisparameetrid nagu kehade asend, siire, kiirus, kiirendus ja tõuge ning samuti kehadele toimivad jõud, momendid ja rõhk.)
- termilise sisendiga (soojusandurid)
- optilise sisendiga (valgusandurid)
- elektromagneetilise sisendiga.
- elektrilise sisendiga.
[redigeeri] Andurite liigitus väljundsuuruste järgi
- elektrilise väljundiga.
- optilise väljundiga (signaallambid)
- mehaanilise väljundiga
- termilise väljundiga.
[redigeeri] Andurite liigitus edastatavate signaalide järgi
- analoogsignaale edastavad andurid. Ehk ka pidevatoimelised andurid.
- Diskreetsignaale edastavad andurid, mis jagunevad omakorda:
- impulss-signaale edastavad andurid. Need on andurid, kus informatsioon kodeeritakse impulsi parameetritega. Impulsi olulisemad parameetrid on tema amplituud ehk kõrgus, kestus ehk laius, sagedus või periood ja faasinurk ehk nihe taktimpulsi suhtes. Vastavalt neile neljale parameetrile tuntakse signaalide nelja pulsimodulatsiooni liiki. Need on:
- Pulsi amplituudmodulatsioon (PAM)
- Pulsi laiusmodulatsioon (PLM)
- Pulsi sagedusmodulatsioon (PSM)
- Pulsi faasimodulatsioon (PFM)
- arvsignaale edastavad andurid.
- impulss-signaale edastavad andurid. Need on andurid, kus informatsioon kodeeritakse impulsi parameetritega. Impulsi olulisemad parameetrid on tema amplituud ehk kõrgus, kestus ehk laius, sagedus või periood ja faasinurk ehk nihe taktimpulsi suhtes. Vastavalt neile neljale parameetrile tuntakse signaalide nelja pulsimodulatsiooni liiki. Need on:
[redigeeri] Anduritele esitatavad nõuded
Andurid on automaatikasüsteemi väga vastutusrikkad elemendid, sest anduri viga mõjutab kogu süsteemi tööd. Sageli on ka andurite töötingimused võrreldes automaatikasüsteemi teiste elementidega palju raskemad, sest neid pole võimalik kaitsta keskkonna kõrge temperatuuri, vibratsiooni, keemilise agressiivsuse, ekstreemsete jõudude ja momentide ning muu kahjuliku toime eest. Võrdluseks näiteks juhtseadet saab kaitsta sobiva kerega, piisava kaugusega ohtlikust tsoonist või sobiva tehiskeskkonna loomisega. Anduri sisendsignaali mõjutavad sageli juhusliku iseloomuga signaalid, mida anduri seisukohalt loetakse mõõtemüraks. Anduritele esitatavad põhilised tehnilised nõudmised on järgmised:
- Sisend- ja väljundsuuruste vahel peab olema ühene sõltuvus, see tähendab tunnusjoone hüsterees on võimalikult väike või puudub.
- Väljund peab sõltuma ainult mõõdetavast sisendist ja ei tohi sõltuda muudest signaalidest ega mõõtemürast, see tähendab, et anduril peab olema suur selektiivsus.
- Väljundsuurus peab sõltuma sisendist võimalikult lineaarselt, see tähendab anduril on lineaarne tunnusjoon.
- Anduril peab olema piisav tundlikus ning tema tunnusjooned peavad olema ajaliselt stabiilsed.
- Anduri signaalid peavad olema suunatud toimega sisendist väljundisse ning vastassuunaline toime väljundist sisendisse peab olema minimaalne. See tähendab ka, et koormus ei tohi mõjutada oluliselt anduri tööd.
- Anduril peab olema suur toimekiirus.
- Andur peab olema vastupidav keskkonnaoludele.
[redigeeri] Vaata ka
- sensor
- tajur
