Главная страница  Принципы преобразования 

[0] [1] [2] [3] [ 4 ] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46]

тель, измеряющий температуру двигателя, не выдержи--вает вибраций, возникающих при нормальной работе последнего.

Во-вторых, если известно, что преобразователь непосредственно под действием внешних условий не разрушается, то надо выяснить, сохраняет ли он точность в течение длительного времени. Может оказаться, что у прибора под действием внешних условий ухудшаются с течением времени точностные характеристики до уровня,

который был неприемлем в момент его установки в измерительную систему. Если преобразователь ухудшает свои точностные характеристики, его нужно заменить на новый, однако эта проблема является особой и здесь не рассматривается.

В-третьих, влияние внешних условий на линии связи

, между измерительной системой и преобразователем, хотя при этом они влияют на преобразователь косвенно. Могут ли эти связи противостоять внешним условиям? Могут ли внешние условия привести к нарушению сйгг нала?

Конструкция преобразователя

Любой преобразователь можно рассматривать как устройство, структурная схема которого представлена на рис. 1.4. Здесь чувствительный элемент воспринимает

Измеряемая Ветчина

Витель-yjiiiu эле-sMenm

dpeoSpa-зуниций

Входное \ сопротив-1

элемент

Выходное -сопротивление Z out

I------1

-1 Источник I J питаник I I----

Сопротид-ление нд,-

ZpySKUZt,

\ Рис. 1.4. Структурная схема измерительного преобразователя, включающая в себя элементы, общие для всех типов преобразователей. Показанные в пунктирных линиях элементы могут в некоторых преобразователях отсутствовать

измеряемое своойство объекта и преобразует его в друч гую физическую величину. Затем преобразующий элемент преобразует эту физическую величину в электрический сигнал, значение которого отражает уровень из-



меряемого свойства объекта. Другими возможными частями измерительного преобразователя являются схемы формирования сигнала и питания (см. гл. 3).

Чувствительный элемент преобразует измеряемую часть физической величины в такую физическую величину, которая может быть воспринята и измерена преоб-

I -Чашка для

I груза


Ферромагнитный, сердечник

Выходное напряжение

Пружина

Рис, 1,5, Первичный измерительный преобразователь, в котором используется дифференциальный трансформатор с линейно, изменяю- щимся выходом и пружина для измерения массы

разующим элементом. С этой точки зрения и сам чувствительный элемент можно рассматривать, строго говоря, как преобразователь.

На рис. 1.5 показан принцип действия хорошо извест-рюго прибора - дифференциального трансформатора с линейно изменяющимся выходным сигналом для измерения массы. Чувствительным элементом этого прибора, т.е. элементом, который преобразует измеряемую величину (массу) в другую физическую величину (положение), является пружина. Она сжимается, когда груз устанавливается на крышку преобразователя, за счет



чего изменяется положение сердечника трансформатора. В качестве преобразующего элемента здесь используется трансформатор с линейно изменяющимся выходом, который преобразует положение сердечника в электрический сигнал с амплитудой, пропорциональной массе груза.

Конечно, не всегда можно так легко, как в приведенном выше примере, разделить чувствительный и преобразующий элементы первичного измерительного преобразователя.

Аналоговый или цифровой?

При включении преобразователей в измерительные системы возникает проблема их согласования. Все преобразователи по своей сущности являются чисто аналоговыми устройствами, главным образом в силу того, что пока не известны физические явления, позволяющие преобразователю непосредственно представлять измеряемую величину в цифровом коде на выходе. Для аналоговых систем подобная ситуация обладает рядом недостатков. Однако она становится еще более сложной для цифровых систем, которых выпускается все больше. В этой ситуации аналоговый выходной сигнал первичного измерительного преобразователя должен иметь форму, пригодную для его использования в цифровой системе.

В электронной системе существуют три вида сигна-i лов:

1) аналоговый сигнал, являющийся электрическим . представлением или аналогом (током или напряжением) исходного измеряемого параметра;

2) цифровой сигнал, в котором функция, например частота, используется для представления значения исходного параметра;

3) кодированный цифровой сигнал, в котором параллельный цифровой сигнал, например, разрядностью в 8 бит, представляет значение исходного параметра.

Эти виды сигналов обычно определяют типы первичных измерительных преобразователей. Известны., преобразователи, выход которых является чисто электронным аналогом измеряемой величины. Другие преобразователи представляют измеряемую величину в цифровой форме,а, третьи - в виде цифрового кода. Следует подчеркнуть, что лишь несколько принципов действия приме-

2-760 17




[0] [1] [2] [3] [ 4 ] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46]

0.0144