సెన్సార్ లక్షణాల సరళీకరణ

సెన్సార్ లక్షణాల లీనియరైజేషన్ — సెన్సార్ అవుట్‌పుట్ విలువ యొక్క నాన్-లీనియర్ పరివర్తన లేదా దానికి అనులోమానుపాతంలో ఉండే పరిమాణం (అనలాగ్ లేదా డిజిటల్) ఇది కొలిచిన విలువ మరియు దానిని సూచించే విలువ మధ్య సరళ సంబంధాన్ని సాధిస్తుంది.

లీనియరైజేషన్ సహాయంతో, నాన్-లీనియర్ లక్షణంతో సెన్సార్ అనుసంధానించబడిన ద్వితీయ పరికరం యొక్క స్కేల్‌పై సరళతను సాధించడం సాధ్యమవుతుంది (ఉదా. థర్మోకపుల్, థర్మల్ రెసిస్టెన్స్, గ్యాస్ ఎనలైజర్, ఫ్లో మీటర్ మొదలైనవి). సెన్సార్ లక్షణాల సరళీకరణ డిజిటల్ అవుట్‌పుట్‌తో ద్వితీయ పరికరాల ద్వారా అవసరమైన కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని పొందడం సాధ్యం చేస్తుంది. సెన్సార్‌లను రికార్డింగ్ పరికరాలకు కనెక్ట్ చేస్తున్నప్పుడు లేదా కొలిచిన విలువపై గణిత కార్యకలాపాలను నిర్వహిస్తున్నప్పుడు (ఉదా ఇంటిగ్రేషన్) ఇది కొన్ని సందర్భాల్లో అవసరం.

ఎన్‌కోడర్ లక్షణం పరంగా, లీనియరైజేషన్ విలోమ ఫంక్షనల్ ట్రాన్స్‌ఫర్మేషన్‌గా పనిచేస్తుంది.సెన్సార్ యొక్క లక్షణం y = F (a + bx)గా సూచించబడితే, ఇక్కడ x అనేది కొలిచిన విలువ, a మరియు b స్థిరాంకాలు, అప్పుడు సెన్సార్‌తో (Fig. 1) శ్రేణిలో అనుసంధానించబడిన లీనరైజర్ యొక్క లక్షణం కనిపించాలి. ఇలా: z = kF (y), ఇక్కడ F అనేది F యొక్క విలోమ ఫంక్షన్.

ఫలితంగా, లీనియరైజర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ z = kF(F (a + bx)) = a ' + b'x, అనగా కొలిచిన విలువ యొక్క లీనియర్ ఫంక్షన్.

అన్నం. 1. సాధారణీకరించిన లీనియరైజేషన్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం: D — సెన్సార్, L — లీనరైజర్.

ఇంకా, స్కేలింగ్ ద్వారా, డిపెండెన్స్ z z '= mx రూపానికి తగ్గించబడుతుంది, ఇక్కడ m అనేది తగిన స్కేల్ ఫ్యాక్టర్. లీనియరైజేషన్ పరిహార పద్ధతిలో జరిగితే, అంటే అంజీర్ వంటి సర్వో సిస్టమ్ ఆధారంగా. 2, అప్పుడు లీనియరైజింగ్ ఫంక్షన్ కన్వర్టర్ యొక్క లక్షణం సెన్సార్ z = cF (a + bx) లక్షణంతో సమానంగా ఉండాలి, ఎందుకంటే కొలిచిన విలువ యొక్క లీనియరైజ్డ్ విలువ ఫంక్షన్ లీనరైజర్ యొక్క కన్వర్టర్ యొక్క ఇన్‌పుట్ నుండి తీసుకోబడుతుంది మరియు దాని అవుట్‌పుట్ సెన్సార్ అవుట్‌పుట్ విలువతో పోల్చబడుతుంది.

ఫంక్షనల్ కన్వర్టర్‌లుగా లీనియరైజర్‌ల యొక్క విశిష్ట లక్షణం వాటి ద్వారా పునరుత్పత్తి చేయబడిన సాపేక్షంగా ఇరుకైన డిపెండెన్సీలు, ఇది మోనోటోనిక్ ఫంక్షన్‌లకు పరిమితం చేయబడింది, ఇది సెన్సార్ లక్షణాల రకం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

అన్నం. 2. ట్రాకింగ్ సిస్టమ్ ఆధారంగా లీనియరైజేషన్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం: D - సెన్సార్, U - యాంప్లిఫైయర్ (ట్రాన్స్డ్యూసర్), FP - ఫంక్షనల్ కన్వర్టర్.

లీనియరైజర్లను క్రింది ప్రమాణాల ప్రకారం వర్గీకరించవచ్చు:

1. ఫంక్షన్ సెట్ చేసే పద్ధతి ప్రకారం: టెంప్లేట్లు, మాత్రికలు మొదలైన వాటి రూపంలో ప్రాదేశిక, నాన్-లీనియర్ ఎలిమెంట్స్ కలయిక రూపంలో, డిజిటల్ లెక్కింపు అల్గోరిథం రూపంలో, పరికరాల రూపంలో.

2.పథకం యొక్క వశ్యత స్థాయి ద్వారా: సార్వత్రిక (అంటే, పునర్నిర్మించదగినది) మరియు ప్రత్యేకమైనది.

3. నిర్మాణ రేఖాచిత్రం యొక్క స్వభావం ద్వారా: ఓపెన్ (Fig. 1) మరియు పరిహారం (Fig. 2) రకం.

4. ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ విలువల రూపంలో: అనలాగ్, డిజిటల్, మిక్స్డ్ (అనలాగ్-డిజిటల్ మరియు డిజిటల్-అనలాగ్).

5. సర్క్యూట్లో ఉపయోగించే మూలకాల రకం ద్వారా: మెకానికల్, ఎలక్ట్రోమెకానికల్, మాగ్నెటిక్, ఎలక్ట్రానిక్, మొదలైనవి.

ప్రాదేశిక ఫంక్షన్ లీనియరైజర్‌లు ప్రధానంగా కామ్ మెకానిజమ్స్, ప్యాటర్న్‌లు మరియు నాన్-లీనియర్ పొటెన్షియోమీటర్‌లను కలిగి ఉంటాయి. ప్రతి మార్పిడి దశ యొక్క కొలిచిన విలువను యాంత్రిక కదలిక రూపంలో ప్రదర్శించే సందర్భాలలో అవి ఉపయోగించబడతాయి (క్యామ్‌లు - మానోమెట్రిక్ మరియు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సెన్సార్ల లక్షణాల సరళీకరణ కోసం, నమూనాలు - రికార్డర్‌లలో, నాన్-లీనియర్ పొటెన్షియోమీటర్లు - సంభావ్య మరియు వంతెన సర్క్యూట్‌లలో. )

పొటెన్షియోమీటర్ లక్షణాల యొక్క నాన్ లీనియారిటీ ప్రొఫైల్డ్ ఫ్రేమ్‌లపై వైండింగ్ చేయడం ద్వారా మరియు తగిన ప్రతిఘటనలతో విభాగాలను ఉపాయాలు చేయడం ద్వారా పీస్‌వైస్ లీనియర్ ఉజ్జాయింపు పద్ధతిని ఉపయోగించి సెక్షన్ చేయడం ద్వారా సాధించబడుతుంది.

నాన్-లీనియర్ పొటెన్షియోమీటర్ (Fig. 3) ఉపయోగించి పొటెన్షియోమెట్రిక్ రకం యొక్క ఎలక్ట్రోమెకానికల్ సర్వో సిస్టమ్ ఆధారంగా లీనియరైజర్‌లో, లీనియరైజ్డ్ విలువ భ్రమణం లేదా యాంత్రిక స్థానభ్రంశం యొక్క కోణంగా కనిపిస్తుంది. ఈ లీనియరైజర్లు సరళమైనవి, బహుముఖమైనవి మరియు కేంద్రీకృత నియంత్రణ వ్యవస్థలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.

అన్నం. 3. పొటెన్షియోమెట్రిక్ రకం యొక్క ఎలక్ట్రోమెకానికల్ సర్వో సిస్టమ్ కోసం లీనియరైజర్: D - DC వోల్టేజ్ రూపంలో అవుట్పుట్తో సెన్సార్, Y - యాంప్లిఫైయర్, M - ఎలక్ట్రిక్ మోటార్.

పారామెట్రిక్ ఫంక్షనల్ కన్వర్టర్లలో వ్యక్తిగత మూలకాల (ఎలక్ట్రానిక్, మాగ్నెటిక్, థర్మల్, మొదలైనవి) లక్షణాల యొక్క నాన్-లీనియారిటీలు ఉపయోగించబడతాయి. అయినప్పటికీ, అవి అభివృద్ధి చేసే ఫంక్షనల్ డిపెండెన్సీలు మరియు సెన్సార్ల లక్షణాల మధ్య, పూర్తి మ్యాచ్‌ని సాధించడం సాధారణంగా సాధ్యం కాదు.

డిజిటల్ ఫంక్షన్ కన్వర్టర్లలో ఫంక్షన్ సెట్ చేసే అల్గారిథమిక్ మార్గం ఉపయోగించబడుతుంది. వారి ప్రయోజనాలు అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు లక్షణాల స్థిరత్వం. వారు వ్యక్తిగత ఫంక్షనల్ డిపెండెన్సీల గణిత లక్షణాలను లేదా భాగాల ద్వారా సరళ ఉజ్జాయింపు సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, పూర్ణాంకాల చతురస్రాల లక్షణాల ఆధారంగా పారాబొలా అభివృద్ధి చేయబడింది.

ఉదాహరణకు, డిజిటల్ లీనరైజర్ అనేది పీస్‌వైస్ లీనియర్ ఉజ్జాయింపు పద్ధతిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది వివిధ పునరావృత రేట్ల పప్పులతో సమీపించే విభాగాలను పూరించే సూత్రంపై పనిచేస్తుంది. నాన్‌లీనియారిటీ రకం ప్రకారం పరికరంలోకి చొప్పించిన ప్రోగ్రామ్ ప్రకారం సమీపించే విభాగాల సరిహద్దు పాయింట్ల వద్ద జంప్‌లలో ఫిల్లింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీలు మారుతాయి. అప్పుడు సరళీకృత పరిమాణం ఏకీకృత కోడ్‌గా మార్చబడుతుంది.

డిజిటల్ లీనియర్ ఇంటర్‌పోలేటర్‌ని ఉపయోగించి నాన్‌లీనియారిటీ యొక్క పాక్షిక లీనియర్ ఉజ్జాయింపు కూడా చేయవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, ఇంటర్‌పోలేషన్ ఇంటర్వెల్‌ల ఫిల్లింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీలు సగటున మాత్రమే స్థిరంగా ఉంటాయి.

భాగాల యొక్క లీనియర్ ఉజ్జాయింపు పద్ధతి ఆధారంగా డిజిటల్ లీనియరైజర్‌ల యొక్క ప్రయోజనాలు: సేకరించిన నాన్‌లీనియారిటీని పునర్నిర్మించడం మరియు ఒక నాన్‌లీనియారిటీ నుండి మరొకదానికి మారే వేగం, ఇది హై-స్పీడ్ కేంద్రీకృత నియంత్రణ వ్యవస్థలలో చాలా ముఖ్యమైనది.

సార్వత్రిక కాలిక్యులేటర్లు, యంత్రాలు కలిగిన సంక్లిష్ట నియంత్రణ వ్యవస్థలలో, ఈ యంత్రాల నుండి నేరుగా సరళీకరణను నిర్వహించవచ్చు, దీనిలో ఫంక్షన్ సంబంధిత సబ్‌ట్రౌటిన్ రూపంలో పొందుపరచబడింది.