В настоящее время широко применяются различные измерительные преобразователи. В любом каталоге электронных компонентов они представлены достаточно полно, причем каждый тип преобразователя имеет несколько вариантов исполнения. По внешнему виду нелегко правильно выбрать преобразователь для реализа- ции конкретной функции, поскольку в документации на него приводятся данные и описываются процедуры, которые скорее удержат инженера от желания использовать их, нежели убедят в том, что данный преобразователь наилучшим образом решит поставленную задачу. Однако выбор преобразователя для конкретного применения упрощается тем, что имеется интерфейс для включения его в измерительную систему. Хорошие знания обо всех типах измерительных преобразователей позволяют решить задачу выбора наилучшим образом, и. только тогда можно быть полностью уверенным в правильности использования каждого преобразователя.

Целью настоящей книги является объединение информации, которая требуется инженеру сегодня и в ближайшем будущем для решения задачи выбора подходящего измерительного преобразователя. Поэтому в книге не делается попытки привести энциклопедические сведения об измерительных преобразователях, хотя автор и пытается охватить если и не все, то большинство из них.

Измерительные преобразователи имеют разные наименования в разных научных дисциплинах, поэтому одна из задач автора состояла в том, чтобы рационализировать многообразие наименований, определить категории преобразователей, которые были бы приемлемы для каждого, кто имеет дело с ними. Отсюда не следует, что любое частное название преобразователя является неверным (в частности, кто предпочтет назвать термистор температурно-чувствительным полупроводниковым рези-стивным прибором с отрицательным температурным ко-

эффициентом сопротивления? Хотя такое категоризован-ное определение преобразователя позволяет легче осуществить его выбор для решения определенной измерительной задачи).

Категории измерительных преобразователей, выбранные автором, определяются видом измеряемой физической величины. Конечно, зная, что, простые измерения определенных физических величин могут быть выполнены на основе разнЬсти или отношения некоторых исходных величин (например, скорость можно .определить путем деления пройденного пути на затраченное для этого время), читателю сообщается в книге о возможностях измерительных преобразователей выполнять прямые или косвенные измерения. Последние необходимы для электронизации измерений, вернее, измерительных систем, в которых вычисляются значения физических величин.

Кейт Бриндли

ГЛАВА I ВВЕДЕНИЕ

В -точном смысле этого слова, определенном Оксфордским словарем, измерительный преобразователь является прибором, который преобразует изменение одной величины в изменение другой. В терминах электроники измерительный преобразователь определяется обычно как прибор, преобразующий неэлектрическую физическую величину (называемую измеряемой физической величиной) в электрический сигнал, или наоборот. Имеются, конечно, и исключения из этого правила.

Отсюда следует, что измерительные преобразователи используются в электронных системах, т.е. в технических устройствах с электрическим сигналом, отобража-

ощим результат измерений или наблюдений. С другой стороны, измерительный преобразователь может быть использован на выходе системы, чтобы, скажем, генерировать механическое движение в зависимости от элект-

- рического управляющего сигнала. Примером реализации преобразователей является справочная система, в которой микрофон (входной преобразователь) превращает звук (измеряемую физическую величину) в электрический сигнал. Последний усиливается, а затем поступает на громкоговоритель (выходной преобразователь), вос-производящий звук существенно более громкий, нежели тот, который воспринимается микрофоном.

Довольно часто измеряемая величина согласно ее определению просто измеряется электронной системой, а полученный результат только отображается или запоминается. Однако в некотбрых елучаях измерения образуют входной сигнал управляющей схемы, которая служит либо для регулирования измеряемой величины относительно некоторого заранее установленного уровня, либо для управления переменной величиной в соответствии с измеряемой. Несмотря на очевидное частичнее дублирование измерительных преобразователей в этих двух примерах, принято различать эти области использова-