ابزار دقیق رشته‌ای میان رشته‌ای است که با اندازه گیری کمیتهای فیزیکی(فشار،دما،سطح مواد در مخارن و فلو) و کنترل آنها سرو کار دارد. این رشته زیر شاخه مهندسی کنترل
میباشد که نسبت به خود رشته کنترل دارای جنبه‌های عملی بیشتری است و
جذابیت بیشتری برای کار ایجاد میکند.این رشته به دلیل وجود سنسور های
الکتریکی با رشته برق و الکترونیک ارتباط بسیار نزدیکی دارد.اما موضوع اصلی کنترل وابستگی شدیدی به حسگرها دارد.این گرایش بطور گسترده به طراحی و کنترل سیستمهای صنعتی میپردازد.سنسورها،
ترانسمیتر ها، دستگاه های اندازه گیری و کنترل کننده های نوین نقش بسیار پر
اهمیتی در این گرایش دارند. این گرایش در مقایسه با دیگر گرایش های مهندسی
برق بیشتر عملی بوده و از بازار کار بهتری برخوردار است.
سنسور
سنسور ابزاری است که در همه دستگاههای اندازه‌گیری وجود دارد و وظیفه تبدیل
یک کمیت فیزیکی به یک سیگنال الکتریکی را در تجهیزات الکترونیکی و یا
تبدیل کمیت فیزیکی به یک سیگنال نیوماتیکی در تجهیزات نیوماتیکی را دارد.
انواع دستگاههای اندازه‌گیری دارای سنسور یا حس کننده‌های متفاوتی هستند که
کمیت‌هایی مانند دما، فشار، دبی و غیره را اندازه‌گیری می‌کنند. این
سنسورها بر حسب نوع عملکرد، دارای خروجی‌های متفاوتی از قبیل مقاومت، ظرفیت
الکتریکی، جابجایی و غیره است.
ترانسدیوسر
یک ترانسدیوسر (مبدل)بنا به تعریف ، وسیله ای است که سیگنال الکتریکی حاصله
از سنسور را تبدیل به یک سیگنال الکتریکی استاندارد(ولتاژ 5-0،جریان 20-4
میلی امپر) می کند، یعنی اگر یک سنسور فشار همراه یک ترانسدیوسر باشد ،
سنسور، پارامتر فشار را اندازه می گیرد و مقدار تعیین شده را به ترانسدیوسر
تحویل می دهد ، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای
کنترلر و صد البته قابل ارسال توسط سیم های فلزی ، تبدیل می کند .بنابراین
همواره خروجی یک ترانسدیوسر ، سیگنال الکتریکی است که در سمت دیگر خط می
تواند مشخصه ها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ ، جریان و فرکانس را
تغییر دهد ، البته به این نکته باید توجه داشت که سنسور انتخاب شده باید از
نوع سنسورهای مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند مثلأ دمای
اندازه گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی
وارد ترانسدیوسر شده و سپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده خواهد شد .
ترانسمیتر
ترانسمیتر از ترکیب دو واژه TRANSFER+METER گرفته شده است.یعنی تجهیزی که
بتواند یک کمیت فیزیکی را اندازه گیری کرده(METERING)وآن را به مکانی دورتر
مثل اتاق کنترل انتقال(TRANSFER) دهد.می تواند نیوماتیکی و یا الکترونیکی
باشد. در هر دو مورد،سیگنال ارسالی استاندارد بوده و برای تجهیزاتی که در
LOOP کنترل قرار دارند قابل فهم می باشد.در نوع الکترونیکی جریان 20-4 میلی
امپر و در نوع نیوماتیکی فشار هوای 15-3 (PSI)از سوی TRANSMITTER به
کنترلرهای الکترونیکی و نیوماتیکی ارسال می شود.
کنترلر
کنترلر یا کنترل کننده ها مغز متفکر سیستم های کنترلی می باشند. خروجی‌ها
یا سیگنالهای اندازه گیری توسط ترانسمیتر به کنترلر، انتقال می یابند تا
کنترلر به کمک این اطلاعات و براساس تابعی که برای آن تعریف شده است،
تصمیمات لازم برای عکس العمل مورد نیاز را بگیرد. کنترل کننده با مقایسه
سیگنال اندازهی گیری با مقدار مطلوب و انجام محاسبات لازم، مقادیر متغیرهای
تنظیم شونده را تعیین می کند.;ورودی کنترل کننده سنسورها وترانسمیترها
وغیره..وخروجی کنترل کننده ها کنترل ولوها و موتورها وغیره میباشد.
عنصر نهائی کنترل
تصمیمات گرفته شده توسط کنترلر، به وسیله عنصر نهایی کنترل به اجرا گذاشته
میشود. این المان آخرین عضو یک حلقه کنترل میباشد. در فرآیندهای شیمیایی
معمولاً عنصر نهایی کنترل یک شیر میباشد.
محرک
زمانی که در یک سیستم کنترل، عضو کنترل نهایی یک شیر باشد، امکان انتقال
مستقیم فرمان به آن وجود ندارد. به همین علت از دستگاهی که به آن محرک یا
Actuator گفته میشود، استفاده می‌کنند تا فرمان ارسالی از کنترلر را
دریافت نموده و موجب به حرکت درآمدن بندآور شیر شود. به عبارت دیگر وظیفه
مهم محرک، تامین انرژی لازم برای به حرکت درآوردن بندآور شیر میباشد. این
انرژی می تواند از یک منبع انرژی الکتریکی و یا هوای فشرده مداری نیوماتیکی
باشد.
ثبت کننده ها و نمایشگرها
ثبت کننده ها و نمایشگرها از دیگر اجزاء یک سیستم کنترل می باشند. ثبت
کننده ها تجهیزاتی هستند که به منظور ثبت تغییرات و رفتار فرآیندها در طول
شبانه روز استفاده می شوند.
سایت مرجع
www.fa.wikipedia.org
اتوماسیون یکی از مهمترین ارکان تولید صنعتی به حساب می آید. تا قبل از روی کارآمدن این نوع سیستم ها از دستگاههای مختلفی برای کنترل خطوط تولید استفاده می شد،که هر کدام به صورت مستقل عمل می کردند و محدودیت های بسیاری داشتند. اما هدف از اتوماسیون سازی(اتوماسیون صنعتی ، اتوماسیون اداری ) و استفاده از روبات، تزریق احساس به پروسه تولید است.