Newton - HAVO

Meet-, stuur- en regelsystemen

Samenvatting

AutomatenHet blokschema van een automaat:

invoerblok verwerkingsblok

invoerblok verwerkingsblok

uitvoerblok

uitvoerblok

waarnemen verwerken handelen

sensor(s)elektronische schakeling(en) actuator(s)

Waarnemen gaat via sensors, zij meten een grootheid

Verwerken gaat via elektronische schakelingen

Handelen gaat via actuators, zij reageren op

de instructies uit het verwerkingsblok

Systemen

Er zijn drie soorten automaten:

de sensorspanning wordt omgezet in

• meetsysteem

• stuursysteem

• regelsysteem

- een meetwaarde

- een actie

- een actie, met terug-

koppeling, de actie stopt als een

ingestelde waarde bereikt is

(koortsthermometer)

(alarm)

(kamerthermostaat)

InvoerblokHet invoerblok bevat sensors, welke isafhankelijk van de te meten grootheid

Een sensor zet het meetresultaat om in een

sensorspanning. Het ijkdiagram geeft het

verband tussen de gemeten grootheid en de

invoerblok verwerkingsblokSs

Sensorsignaal Ss is continu

sensorspanning

Eigenschappen van een sensor

De eigenschappen zijn af te lezen uit hetijkdiagram:

• gevoeligheid

• meetbereik

• nauwkeurigheid

hoe sterk verandert de spanningals de gemeten grootheid verandertdit is de r.c. van de lijn, b.v. 10 mV/°C

binnen welke twee grenzen moetde te meten grootheid liggen om eengoede meting te doen, b.v. 10 tot 50 °C

hoe groot kan de afwijking zijnvan het geleverde ijkdiagram bij een sensorb.v. 5% - de juiste meting kan 5% afwijken

Stuursignaal

verwerkingsblok uitvoerblok

Het verwerkingsblok geeft een stuursignaal Sa aan het uitvoerblok

Sa

Het stuursignaal Sa is binair, d.w.z. hoog (1)of laag (0) – b.v. bij een straatverlichting:

Uitvoerblok

Standaardbouwstenen van het uitvoerblok zijn:

• led

• zoemer

• relais

bij een hoog stuursignaal Sa=1:

brandt de led

gaat de zoemer aan

sluit het relais een

schakelaar in de externe stroomkring

Verwerkingsblok (1)Standaardbouwstenen van het verwerkingsblok zijn:

• comparator

• EN-poort

• OF-poort

S1

S1

S1 S2

S2

S2

S3

S3

Sref

de werking is:

S1<Sref dan S2=0

S1>Sref dan S2=1

S1=1 EN S2 =1 dan S3=1anders S3=0

S1=1 OF S2 =1 of S1=S2=1 dan S3=1

anders S3=0

Verwerkingsblok (2)

S3

De andere bouwstenen zijn:

• invertor

• geheugencel

• pulsenteller

de werking is

S1 S2

S1

S2

als S1=1 is S2=0

als S1=0 is S2=1

als S1=1(set) is S3=1

S1=0 en S2=1(reset)

en blijft 1 totdat

Bijvoorbeeld 6 wordt 7:

Binair tellen

In de automatisering werkt men niet met hetdecimale stelsel maar met het binaire stelselEen decimaal getal wordt omgezet naarmachten van 2:

decimaal binair

24(16) 23(8) 22(4) 21(2) 20(1)

7

9

12

15

17

0 0 1 1 1

0 1 0 0 1

0 1 1 0 0

0 1 1 1 1

1 0 0 0 1

AutomatiseringEr zijn drie soorten automaten (blokschema’s)• meetsysteem ijktabel

invoerblok

invoerblok

invoerblok

verwerkingsblok

verwerkingsblok

verwerkingsblok

uitvoerblok

uitvoerblok

uitvoerblok

sensor(s)

sensor(s)

sensor(s) elektronische schakeling(en)

elektronische schakeling(en)

elektronische schakeling(en)

actuator(s)

actuator(s)

scherm

drempelwaarde(n)

drempelwaarde(n)

Ss

Ss

Ss

Sa

Sa

Sa

• stuursysteem

• regelsysteem

AD-omzetterDe computer werkt met binaire elektrische

signalen, een sensor geeft een gemeten grootheid

analoog weer in de vorm van een spanning

De spanning moet worden omgezet in een reeksbinaire signalen door de AD-omzetter