Измерительные приборы, установки и системы

Измерительные преобразователи

Измерительным преобразователем называется средство измерения, предназначенной для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателя. В электрорадиоизмерениях применяются следующие виды преобразователей:

электромеханические;

термоэлектрические;

выпрямительные;

аналого-цифровые;

масштабные.

В электромеханических преобразователях электрическая энергия измеряемого напряжения или тока преобразуется в механическую энергию, выражающуюся обычно в повороте стрелки измерительного механизма на угол, пропорциональный этой энергии.

В термоэлектрических преобразователях электрическая энергия измеряемого напряжения или тока преобразуется в тепловую энергию, которая в свою очередь, вызывает появление термоэдс, пропорциональной подведенному напряжению.

Выпрямительные преобразователи преобразуют переменный ток в пульсирующий, постоянная составляющая которого является выходной величиной преобразователя. В зависимости от схемного решения выпрямительные преобразователи подразделяются на выпрямители средневыпрямленного (среднего) значения, амплитудного (пикового) значения и среднеквадратического (действующего) значения.

Аналого-цифровые преобразователи преобразуют непрерывную электрическую величину в дискретный сигнал. Принцип действия их основан на извлечении определенного числа выборок из непрерывного сигнала, их квантовании и преобразовании квантованных уровней в цифровой код, удобный для дальнейшего использования (ввод в ЭВМ, вывод на цифровое табло).

Масштабные преобразователи предназначены для изменения измеряемой величины в заданное число раз. К ним относятся делители напряжения, аттенюаторы, измерительные трансформаторы и измерительные усилители.

Измерительным прибором называется средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. В общем виде измерительные приборы состоят из измерительных преобразователей и отсчетного устройства. По принципу построения структурной схемы они делятся на приборы прямого преобразования (рис. 1.1) и приборы сравнения (рис. 1.2).

х  

Пр 1  

ОУ

Пр n  

Пр 2  

Рис. 1.1. Структурная схема измерительного прибора прямого преобразования

х  

СУ  

ОУ

Пр n  

Пр 1  

β 1  

β n  

х_β  

Рис. 1.2. Структурная схема измерительного прибора сравнения

Как видно из рис. 1.2, измеряемая величина подвергается прямому преобразованию в преобразователях Пр1 – Прn и по цепи обратной связи β1 – βn поступает на сравнивающее устройство СУ с некоторым значением х_β. Отсчетное устройство ОУ реагирует на значение Δх = х - х_β и по известному коэффициенту передачи цепи обратного преобразования позволяет определить значение измеряемой величины.

Измерительной установкой называется совокупность функционально объединенных средств измерений (меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы) и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и расположенных в одном месте. Измерительные установки широко применяются для поверки рабочих мер и измерительных приборов, для контроля технологических процессов, для испытаний различных материалов, для разбраковки изделий и т.д.

Измерительная система представляет собой совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматических системах управления. Создание измерительных систем связано с новым этапом развития измерительной техники – построения автоматизированных и испытательных систем на базе приборов общего назначения.

Дата добавления: 2014-01-04