9. Givare

Givaren (och tillhörande system för mätanpassning) är en mycket viktig del i ett reglersystem. Ofta behöver vi t ex veta exakt tryck, temperatur, varvtal, flödeshastighet, densitet, fuktighet eller som i vårt fall positionen för vals och portal i vår biltvätt och det är givaren som ger denna information till det övriga systemet.

Givaren är en komponent, som omvandlar en fysisk storhet till en annan, där den senare är mer lämplig för avläsning i processen. Inom reglertekniken används det två huvudtyper av givare: diskreta och kontinuerliga (se figur 25 ). Den diskreta givaren är antingen digital, 1:a eller 0:a (på eller av) i utsignalen. Den kontinuerliga givaren är helt analog och har oändligt många värden i utsignalen.

figur 25. Givarens funktion.

9.1 Mätprinciper och egenskaper hos givare

• Linearitet: En givare är linjär när utsignalen är direkt proportionell mot insignalen. Lin-äravvikelse menas den maximala avvikelsen räknat i procent av det totala arbetsområdet. Utsignalen i en icke-linjär givare kan göras linjär med hjälp av en översättningstabell, där varje insignal översätts i en mikrodator till ett linjärt utsignalsvärde.
• Hysteres: Hysteres hos en givare innebär att samma mätvärde (insignal) kan ge olika resultat (utsignal) vid olika mätningar, beroende på om mätvärdet för tillfället är stigande eller fallande.
• Snabbhet: Med givarens snabbhet avses hur lång tid givaren behöver för att reagera på ändringar i insignalen. Tidskonstanten T kan användas för att ange givarens snabbhet. Tidskonstanten är den tid det tar för utsignalen att nå upp till 63 % av sitt slutvärde vid en stegformad ändring på insignalen. Ibland anges också halvvärdestid som mått på snabb-het. Med halvvärdestid menas den tid det tar för utsignalen att nå upp till 50% av sitt slutvärde.
• Mätnoggrannhet: Det finns flera begrepp som tar upp noggrannheten hos en givare. Vi nämner två begrepp här. Upplösningsförmåga och repeterbarhet. Upplösningsförmåga är hur små ändringar hos insignalen uppfattas av givaren. Repeterbarheten avser hur nog-grant en givare kan ange samma värde vid upprepad mätning. Ju mindre spridning av mätresultaten, desto bättre är repeterbarheten. Både upplösningsförmåga och repeterbarhet mäts i procent av givarens arbetsområde.

Givare finns i många olika utförande. Några som kan nämnas är

• Kapacitiva givare: Ger en resistans ut som varierar med kapacitansen mot t ex en metall eller en vätska. Kan t ex användas för nivåövervakning i vätskor eller pulveriserande material, eller för att känna av varors lägen på ett transportband. Avkänning är berörings-fri och givaren är underhållningsfri, då den ger distinkta pulser ut, utan kontaktstuds eller gnistbildning.
• Induktiva givare: Består i sitt enklaste utförande bara av en spole som fångar upp en mag-netfältsändring. Vanliga användningsområden är som beröringsfria ändlägesbrytare och gränslägesbrytare. De lämpar sig väl för positionering eller räkning av föremål.
• Optiska givare: Innehåller en fototransistor, en fotodiod eller ett fotomotstånd som motta-gande sensor. Givaren som helhet brukar innehålla sändare och mottagare för modulerat infrarött ljus och en IR-känslig mottagare. Sändare och mottagare kan vara sammanbygg-da eller som skilda enheter.
• Gränslägesbrytare: Mekanisk switch som omvandlar t ex den rörliga valsens position till elektrisk signal vid beröring.

9.2 Givare i biltvätten

Vi kommer att använda oss av sex givare i biltvätten, se figur 27 . En optisk givare, som känner av om det finns en bil på plats, tre gränslägesgivare som indikerar var valsen befinner sig, övre, mellan eller nedre läget och två gränslägesgivare som indikerar om portalen befinner sig i främre eller bakre läget. Det viktiga vid val av gränslägesbrytarna är att de är vattentäta och tål smuts, för att uppfylla detta behöver vi en gränslägesbrytare som har en kapslingsklass IP67. Vid val av optisk givare bör vi ta hänsyn till omgivande ljus och avstån-det mellan fotogivaren och reflektorn. Fotogivare PMR10RG, se figur 26 , är okänslig för omgivande ljus och har ett max arbetsavstånd på 10 m och denna blir därför lämplig till vår biltvätt.

figur 26. Optisk givare.

Figur 27. Givarnas placering i biltvätten.