ระบบควบคุมป้อนกลับ - สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ
 
สารานุกรมไทย
สำหรับเยาวชน  เมนู เล่ม 1
เล่มที่ ๑
เรื่องที่ ๑ ดวงอาทิตย์
เรื่องที่ ๒ อุปราคา
เรื่องที่ ๓ ท้องฟ้ากลางคืน
เรื่องที่ ๔ นก
เรื่องที่ ๕ ปลา
เรื่องที่ ๖ เครื่องจักรกล
เรื่องที่ ๗ พลังงาน
เรื่องที่ ๘ อากาศยาน
เรื่องที่ ๙ ดนตรีไทย
รายชื่อผู้เขียน

สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๑ / เรื่องที่ ๖ เครื่องจักรกล / ระบบควบคุมป้อนกลับ

 ระบบควบคุมป้อนกลับ
ระบบควบคุมป้อนกลับ (Feedback Control System)

การที่ผลลัพธ์จะส่งอำนาจย้อนกลับไปปรับแต่งสัญญาณกระตุ้นได้นั้น จะต้องอาศัยกระบวน กลไกซึ่งเรียกว่า ระบบควบคุมป้อนกลับ ถ้าไม่ใช่เครื่องอัตโนมัติแล้ว มนุษย์เองเป็นผู้ทำหน้าที่นี้ เช่น ในตัวอย่างหม้อน้ำ คนจะเปิดก๊อกน้ำแล้วนั่งคอยเฝ้าจนกว่าน้ำจะเต็มแล้วรีบปิดก๊อก แต่ใน หม้อน้ำชักโครก ทุ่นลูกลอยซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมป้อนกลับได้ทำตามหน้าที่เฝ้าแทน นักประดิษฐ์ได้ใช้วิธีต่างๆ ในระบบนี้หลายวิธี อาทิ

๑) วิธีไฮดรอลิก ได้แก่ การใช้ทุ่นลอย สำหรับควบคุม ระดับน้ำ

ระบบควบคมุระดับน้ำโดยวิธีไฮดรอลิก
ระบบควบคมุระดับน้ำโดยวิธีไฮดรอลิก

๒) วิธีนูมาติคหรือแรงอัดดันของอากาศ ได้แก่ การ ใช้กล่องแบบโป่งแฟบได้คล้ายหีบเพลงชักเพื่อควบคุมความดัน

๓) วิธีควบคุมด้วยความร้อน ได้แก่ การใช้แถบโลหะ สองชนิดผนึกติดกัน สำหรับควบคุมความร้อน เนื่องจากโลหะ ต่างชนิดกัน จะยืดหดไม่เท่ากัน แต่เมื่อถูกผนึกติดกันแล้วมี อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ทำให้แถบโลหะนี้โก่งงอ เมื่อตรึงปลาย หนึ่งเอาไว้แล้ว การโก่งงอนี้ทำให้อีกปลายหนึ่งใช้เป็นสวิตช์ไฟ ฟ้าได้ เครื่องแบบนี้มักจะใช้ควบคุมอุณหภูมิในตู้เย็นหรือห้อง ปรับอากาศให้มีอุณหภูมิคงที่ เมื่ออุณหภูมิลดลงจนเย็นเกินไป ปลายแถบโลหะจะถ่างออกจากปุ่มสัมผัส ทำให้กระแสไฟฟ้าหยุด

แผนภาพแสดงระบบควบคุมอุณหภูมิ โดยวิธีควบคุมด้วยความร้อน
แผนภาพแสดงระบบควบคุมอุณหภูมิ โดยวิธีควบคุมด้วยความร้อน

๔) วิธีควบคุมด้วยความเฉื่อย ได้แก่ การใช้ระบบตุ้ม เหวี่ยงสำหรับควบคุมความเร็ว เครื่องแบบนี้มีลูกตุ้มติดกับข้อ พับโยงกับแกนหมุน ถ้าแกนหมุนเร็ว จะเหวี่ยงตุ้มถ่างออกไป และทำให้ข้อพับกางออก ดึงกระเดื่องให้ลดไอ ทำให้เครื่องได้ รับเชื้อเพลิงลดลง ถ้าแกนหมุนช้าลูกตุ้มมีแรงเหวี่ยงน้อย ข้อ พับจะถูกสปริงดันหุบเข้าหากัน กดกระเดื่องให้เปิดเพิ่มเชื้อเพลิง มากขึ้น ทำให้เครื่องหมุนไม่เร็วและไม่ช้าเกินไป

แผนภาพแสดงระบบควบคมุความเร็วโดยวิธีควบคุมด้วยความเฉื่อย
แผนภาพแสดงระบบควบคมุความเร็วโดยวิธีควบคุมด้วยความเฉื่อย

๕) วิธีควบคุมด้วยแสง ได้แก่ การใช้โฟโตเซลล์ เป็น เครื่องเปลี่ยนพลังงานแสงให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า เช่น โฟโตเซลล์ที่ใช้เป็นสวิตช์ไฟอัตโนมัติสำหรับโคมไฟบนถนนหลวง พอท้องฟ้ามืด สวิตช์นี้ก็จะเปิดไฟถนนทันที หลักการคล้ายกัน นี้ใช้กับเครื่องบังคับเปิดปิดประตูอัตโนมัติ เช่น รถยนต์ผ่านไป ยังลำแสงที่ฉายอยู่ เป็นการกระตุ้นให้ระบบอัตโนมัติส่งสัญญาณ ไปเปิดประตู

ระบบควบคุมพลังงานกลโดยวิธีควบคุมด้วยแสง
ระบบควบคุมพลังงานกลโดยวิธีควบคุมด้วยแสง

๖) วิธีควบคุมด้วยคลื่นวิทยุเรดาร์ ได้แก่ การใช้คลื่น สะท้อนสำหรับควบคุมทิศทาง เช่น ปืนต่อสู้อากาศยาน ซึ่งควบ คุมการยิงด้วยระบบเรดาร์ เครื่องเรดาร์บนรถยนต์จะจับทิศทาง และความเร็วของเครื่องบินเป้า และป้อนข้อมูลนี้เข้าเครื่องคำนวณแล้วส่งคำสั่งยิงเป็นสัญญาณกระตุ้นไปยังปืน ป.ต.อ. สัญญาณนี้จะถูกขยายกำลังและหมุนมอเตอร์ปรับมุมยิงของปืนเพื่อ ยิงดัก ความคลาดเคลื่อนของกระสุนจากเป้าหมายจะถูกเครื่อง เรดาร์บันทึกไว้ และส่งสัญญาณป้อนย้อนกลับไปปรับแต่งมุมยิง ของปืนอีก

การควบคุมด้วยคลื่นวิทยุเรดาร์
การควบคุมด้วยคลื่นวิทยุเรดาร์  

๗) วิธีฉายกัมมันตภาพรังสี วิธีนี้ใช้สารที่มีการแผ่รังสี กัมมันตภาพ เป็นกระบวนที่ใช้ได้กว้างขวางมากและมีประสิทธิ ภาพ จึงนิยมใช้ควบคุมในงานอุตสาหกรรมสมัยใหม่นานาประ- เภท ตัวอย่างเช่น ใช้ควบคุมความหนาของกระดาษซึ่งผลิตโดย การรีดออกมาด้วยความเร็วสูง เครื่องนี้ใช้ลำแสงกัมมันตภาพ รังสีฉายทะลุกระดาษ ถ้าความหนาของกระดาษผิดไปจากที่ตั้ง กำหนดเกณฑ์เอาไว้ ก็จะทำให้ความเข้มของรังสีที่ทะลุผ่าน เปลี่ยนไป เครื่องวัดความเข้มรังสีก็จะส่งสัญญาณกระตุ้นไปปรับ แต่งเครื่องรีดทันที

แผนภาพแสดงการฉายกัมมันตภาพรังสีเพื่อควบคุมความหนาของกระดาษ
แผนภาพแสดงการฉายกัมมันตภาพรังสีเพื่อควบคุมความหนาของกระดาษ

หัวข้อก่อนหน้า