Первый семестр

1.Измерительный преобразователь, как составная часть средства измерений.

1.1. Элементы измерительной цепи.

Измеряемая величина — это подлежащая измерению физическая величина, например: ускорение, перемещение, сила, расход, уровень, положение, давление, механическое напряжение, температура, скорость и т.п. В некоторых случаях измеряемой может быть и электрическая величина.

Входной преобразователь, преобразующий измеряемую величину в электрический сигнал, - это прибор, пригодный для использования в других частях системы. Правда, хотя входные преобразователи генерируют, электрический выход, существуют, однако, среди них и такие, которые имеют другую природу выходного сигнала, например давление воздуха. Преобразователи с неэлектрическим выходом применяются в качестве чувствительных элементов измерительных преобразователей или служат для превращения неэлектрического сигнала в электрический. Все функции преобразователей являются аналоговыми.

Линии связи — это линии между входным преобразователем и другой частью системы.

Там, где в системе имеются существенные линии связи, требуется один или более каскадов сопряжения сигналов. Сопряжение сигналов может осуществляться в нескольких точках системы.

Отображающие или запоминающие приборы — это приборы, которые индицируют текущее значение измеряемой величины или запоминают соответствующую информацию для ее последующего использования.

В случае управляющей системы применяются некоторые виды компарирующих приборов.

Следует рассматривать два различных типа приборов. Простая измерительная цепь состоит из одного измерительного прибора ИП. В сложной измерительной цепи, составленной из нескольких последовательно соединенных измерительных преобразователей, первый называется первичным преобразователем. Входной сигнал первичного преобразователя является входным сигналом всей цепи.

Все сигналы сложной измерительной цепи за исключением входного и выходного также являются промежуточными.

Первичный преобразователь находится в контакте с измеряемой средой. Поэтому для измерения даже однотипных параметров выпускаются различные первичные преобразователи, отличающиеся условиями эксплуатации.

С помощью промежуточного сигнала удается отделить первичный преобразователь от измерительного прибора и разместить измерительный прибор на щите оператора. Вид промежуточного сигнала определяется, с одной стороны, принципом действия и конструкцией первичного преобразователя, а с другой - удобством передачи сигнала на расстояние и дальнейшего его преобразования. В сложной измерительной цепи входным сигналов измерительного прибора является уже не измеряемый, а промежуточный сигнал. Выходные сигналы промежуточных преобразователей, как правило, бывают электрические или пневматические.

В табл. 1 приведены наиболее часто употребляемые в системе ГСП унифицированные сигналы и пределы их изменения.

Таблица 1

Ветвь ГСП	Унифицированный сигнал	Пределы изменения
Электрическая: а) аналоговая б)дискретная 2. Пневматическая	Постоянный ток Напряжение постоянного тока Напряжение переменного тока Взаимная индуктивность Частота Код Давление сжатого воздуха	0-5; 0-20 мА 0-10; 0-100 мВ 1-0-1; 0-2 В 0-10; 10-0-10 мГн 4-8 кГц По ГОСТ 13052-74 0.2∙105-1.0∙105 Па

При длине канала связи до 300 м в качестве промежуточного сигнала можно применять любой унифицированный сигнал, при длине до 10 км — постоянный ток или частотный сигнал, при большей длине — кодированный дискретный сигнал. Пневматический сигнал является пожаро- и взрывобезопасным, а код - наиболее помехоустойчивым.

Если же измерительная цепь является элементом АСР и её выходной сигнал поступает в регулятор, то в измерительном приборе нет необходимости.

Три способа связи первичного преобразователя с последним измерительным преобразователем:

1) прямая механическая связь посредством неэлектрического сигнала;

2) дистанционная связь посредством электрического неунифицированного сигнала;

3) дистанционная связь через промежуточный преобразователь посредством унифицированного сигнала.