Section: Teme curs | AI.TM21.1 Traductoare și Măsurări | ELSE

    • 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
    • Students must
      Mark as done

      T1. Noțiuni de bază în automatică și rolul traductoarelor

      Obiective
      • explicarea rolului traductoarelor în sistemele automate;
      • identificarea componentelor unui traductor (E.S., conversie, adaptor);
      • clasificarea traductoarelor după principiu și mărime măsurată.
      Cuvinte-cheie: automatică traductoare element sensibil conversie adaptor
      automatică: ramură a ingineriei care studiază metodele și dispozitivele de comandă și reglare automată a proceselor.
      traductoare: dispozitive care convertesc o mărime fizică într-un semnal util de prelucrare (de regulă electric).
      element sensibil: componenta traductorului care interacționează direct cu mărimea măsurată și produce o variație detectabilă.
      conversie: transformarea mărimii măsurate în altă formă (ex. mecanic → electric) păstrând informația utilă.
      adaptor: stadiu intermediar (condiționare) care adaptează semnalul pentru transmitere sau achiziție (amplificare, filtrare, scalare).

      T2. Elemente sensibile de tip generator și sisteme multicanal

      Obiective
      • descrierea principiilor termo-, piezo-, foto- și prin inducție;
      • compararea aplicațiilor în energetică și măsurare;
      • înțelegerea arhitecturilor de măsurare multicanal.
      Cuvinte-cheie: termoelectric piezoelectric fotoelectric inducție multicanal energetică
      termoelectric: fenomen bazat pe efectul Seebeck; diferența de temperatură generează tensiune electrică.
      piezoelectric: materialele piezo dezvoltă sarcini/tensiuni sub acțiunea unei solicitări mecanice (și invers).
      fotoelectric: conversia radiației luminoase în semnal electric (fotodiode, fototranzistoare).
      inducție: variația fluxului magnetic induce tensiune conform legii lui Faraday (senzori de viteză/poziție).
      multicanal: sistem de măsurare cu mai multe canale sincronizate pentru achiziția paralelă a datelor.
      energetică: domeniul aplicativ ce vizează producerea, transportul și consumul de energie; cerințe robuste de măsurare.

      T3. Caracteristici statice și dinamice ale elementelor

      Obiective
      • determinarea parametrilor și performanțelor în regim staționar;
      • interpretarea răspunsului în timp (treaptă/impuls);
      • analiza caracteristicilor în domeniul frecvenței (Bode/Nyquist).
      Cuvinte-cheie: caracteristici statice răspuns în timp răspuns în frecvență performanțe
      caracteristici statice: relația intrare–ieșire în regim staționar (sensibilitate, offset, neliniaritate, histerezis).
      răspuns în timp: comportamentul la semnale treaptă/impuls; parametri precum timp mort, constantă de timp, depășire.
      răspuns în frecvență: modulul și faza ieșirii pentru excitații sinusoidale (diagrame Bode/Nyquist).
      performanțe: precizie, rezoluție, stabilitate, repetabilitate, domeniu dinamic.

      T4. Alegerea senzorilor și traductoarelor

      Obiective
      • stabilirea criteriilor de selecție pentru o măsurare dată;
      • corelarea cerințelor (precizie, domeniu, mediu) cu tipul de senzor;
      • evaluarea compromisului cost–performanță–fiabilitate.
      Cuvinte-cheie: criterii de selecție precizie domeniu de măsurare sensibilitate condiții de mediu
      criterii de selecție: cerințe funcționale, metrologice, de integrare, cost și disponibilitate.
      precizie: abaterea maximă admisă față de valoarea reală; include erori sistematice și aleatoare.
      domeniu de măsurare: intervalul în care senzorul funcționează conform specificației.
      sensibilitate: variația ieșirii raportată la variația intrării (panta caracteristicii).
      condiții de mediu: temperatură, umiditate, vibrații, EMI/EMC, agenți chimici etc.

      T5. Senzori și traductoare rezistive

      Obiective
      • explicarea principiilor rezistive de măsurare a deplasării;
      • aplicarea tensometriei pentru efort/deformație;
      • selectarea traductoarelor rezistive pentru temperatură și lumină.
      Cuvinte-cheie: tensometru termorezistor (NTC/PTC) fotorezistor piezorezistiv deplasare
      tensometru: senzor bazat pe variația rezistenței la deformație (gauge factor), folosit în punți Wheatstone.
      termorezistor (NTC/PTC): rezistență dependentă de temperatură; NTC scade cu T, PTC crește.
      fotorezistor: rezistență dependentă de lumină (LDR), utilizată la detecția iluminanței.
      piezorezistiv: variația rezistenței în material sub stres mecanic (semiconductori).
      deplasare: mărime mecanică măsurată frecvent cu potențiometre liniare/rotative sau LVDT/optici.

      T6. Senzori și traductoare inductive

      Obiective
      • modelarea senzorilor cu o/două inductivități și mutuală;
      • analiza configurațiilor tip LVDT și aplicații magnetoelastice;
      • evaluarea factorilor de influență și calibrării.
      Cuvinte-cheie: inductiv LVDT inductanță mutuală magnetoelastic calibrare
      inductiv: variația inductanței în funcție de poziție/material/flux magnetic produce un semnal măsurabil.
      LVDT: transformator diferențial liniar pentru măsurarea precisă a deplasărilor.
      inductanță mutuală: cuplaj magnetic între două bobine; modificarea poziției miezului schimbă cuplajul.
      magnetoelastic: proprietăți magnetice influențate de stres mecanic (măsurarea efortului).
      calibrare: stabilirea relației intrare–ieșire pe etaloane pentru precizie garantată.

      T7. Senzori și traductoare capacitive

      Obiective
      • configurarea senzorilor pe distanță, arie și permitivitate;
      • analiza influenței mediului și ecranării;
      • stabilirea procedurilor de compensare și calibrare.
      Cuvinte-cheie: capacitiv permitivitate distanță arie ecranare
      capacitiv: capacitatea C variază cu geometria sau mediul; folosit la proximitate, nivel, umiditate.
      permitivitate: proprietate a mediului care influențează capacitatea dintre armături (εr).
      distanță: variația distanței dintre plăci schimbă capacitatea și semnalul de ieșire.
      arie: creșterea ariei de suprapunere mărește capacitatea; utilizat în senzori cu geometrii variabile.
      ecranare: protecție contra interferențelor și cuplajelor nedorite; stabilizează măsurarea.

      T8. Senzori termoelectrice și piezoelectrice

      Obiective
      • înțelegerea efectului Seebeck și utilizarea termoelemetelor;
      • aplicarea efectului piezoelectric pentru presiune/vibrații;
      • evaluarea erorilor, linearității și compensării temperaturii.
      Cuvinte-cheie: Seebeck termoelement piezoelectric vibrații compensare
      Seebeck: generarea unei tensiuni într-un circuit cu două metale diferite când joncțiunile sunt la temperaturi diferite.
      termoelement: pereche de metale (termocuplu) pentru măsurarea temperaturii pe baza efectului Seebeck.
      piezoelectric: conversie mecanic-electrică bidirecțională; util pentru vibrații/șocuri.
      vibrații: oscilații mecanice măsurabile ca accelerație/deflexie prin traductoare dedicate.
      compensare: corecții pentru deriva termică/offset, fie hardware, fie software.

      T9. Senzori cu fibre optice

      Obiective
      • explicarea propagării și atenuării în fibre optice;
      • identificarea componentelor optice din senzori;
      • evaluarea avantajelor/limitărilor și a multiplexării.
      Cuvinte-cheie: fibră optică radiație optică cuplor atenuare multiplexare
      fibră optică: ghid de undă dielectrica pentru lumină; imunitate la EMI, pierderi reduse.
      radiație optică: energie electromagnetică în domeniul vizibil/IR/UV folosită la măsurare.
      cuplor: componentă pasivă care împarte/combină puterea optică între fibre.
      atenuare: pierderea puterii optice pe lungimea fibrei (absorbție, împrăștiere).
      multiplexare: tehnică pentru transmiterea „simultană” a mai multor canale.

      T10. Instrumentație virtuală

      Obiective
      • modelarea și vizualizarea caracteristicilor statice/dinamice;
      • crearea interfețelor grafice pentru achiziție și analiză;
      • ridicarea caracteristicilor și validarea experimentală.
      Cuvinte-cheie: instrumentație virtuală LabVIEW achiziție interfață grafică caracteristici
      instrumentație virtuală: utilizarea software-ului pentru a emula/coordona instrumente hardware reale.
      LabVIEW: mediu grafic de dezvoltare a programelor cu interfață grafică pentru achiziție, control și analiză a datelor.
      achiziție: procesul de preluare a semnalelor de la senzori prin ADC/DAQ.
      interfață grafică: panouri frontale pentru vizualizare/control parametri în timp real.
      caracteristici: descriptori ai comportamentului senzorilor/sistemelor (statice/dinamice/frecvență).
◄Section 0
►Lucrare de laborator nr.1: Dispozitive de măsură