43. Принципы построения преобразователей неэл величин (пнв)

В настоящее время сущ. примерно след. распределение доли измерения различных физ. величин в промыш-ти: темпер-ра - 50%, расход – 15%, давление – 10%, уровень – 5%, кол-во (m, V) – 5%, электр., магнит. величины – остальное.

Отсюда видно, что подавляющее число измерений представляет собой измерение неэлектрических вел-н. Т.о. измерение физ. вел-н – это массовый процесс, причем основную его долю составляет измерение неэл. вел-н.

X'

Y

Особенностью эл. приборов для измерения неэл. вел-н явл. обязательное наличие измерительного преоб-ля неэл. вел-ны в эл. Обобщенная струк. схема имеет след. вид:

П

ПП

ВП

ИП

X

П - первич. измерительный преоб-ль

ВП – вторич. преоб-ль

ИП – измерит прибор

Шкалу ИП градуируют в ед измеряемой вел-ны. Измеряемая неэл вел-на может неоднократно преобразовываться для согласования пределов ее измер-ия с ИП для получения более удобного для ИП вида вх возд-вия. Для выполнения подобных преоб-ий в прибор вводят ВП неэл вел-н в эл.

Измерит-ым преоб-ем наз СИ, предназначенное для преоб-ия вх измерит-го сигнала в вых сигнал удобный для дальнейшего преоб-ия, передачи, обработки и (или) хранения измер-ой info, но неподдающийся непосредственному восприятию наблюдателем (ГОСТ 16263).

В завис-ти энергет св-в вых сигнала ПП делятся на 2 большие группы:

• генераторный с вых вел-ой e=f(x) или i=f(x) и с внутр сопр-ем z_вн=const;

• параметрические, у кот е=0 или i=0 и вых вел-ой в виде изменения R, C и L;

Особен-тью работы парам-их преоб-ей явл потреб-сть в допол-ом источнике энергии для получения измерит-ой info. В завис-ти от занимаемого места в измер цепи СИ и функц-го назначения различают: первич измерит преоб-ль (ИП), промежуточный ИП, передающий ИП, масштабный ИП (ГОСТ 16263).

Все методы измерений и преоб-ли неэл вел-н делят на контактные и безконтактные. При контактном методе (КМ) ПП находится в непосред-ом контакте с исслед-ым объектом. КМ просты в реализации, обеспечивают высокую чувст-ть. При этом методе имеет место обратное влияние измерит-го преоб-ля на пар-ры исследуемого объекта, что может привести к искажению рез-та измерения. В ряде случаев этот метод невозможно применить из-за неблагоприятных условий измерения (влажность, вибрации, агрес-ть среды и т.д) При безконтактном методе (БМ) ПП не контактирует с исслед-ым объектом и не искажает его пар-ры. Однако в этом случае на рез-т измерения существенное влияние оказывает окружающая среда, отделяющая исслед-ый объект от ПП.

44 Основные характер-ки и область применения пнв

Осн харак-ми измерительных ПНВ явл:

• Номинальная статическая харак-ка или градуировочная харак-ка представляет собой функц-ую завис-сть вых вел-ны от вх и выраж-ся в виде формулы, графика, таблицы;

• Чувствительность;

• Основная погрешность;

• Дополнительная погреш-ть;

• Вариации вых сигнала;

• Полное вых сопрот-ие;

• Диапазон измерения.

В некоторых случаях весьма важными явл динамич-ие харак-ки ПП. Способность аккумулир-ть механ-ую, тепловую, эл и др виды энергии в элементах преоб-ля делают его инерционным.Инерц-сть преоб-ля приводит к тому, что его вых сигнал не успевает следить за изменениями измер-ой вел-ны и вследствие этого возникает динамич-ая погреш-ть. Поэтому при выборе измер-го преоб-ля необходимо согласовывать его динам-ие харак-ки с динамикой измеряемой неэл вел-ны.

К важнейшим неметрол-им харак-ам относятся: габариты, масса, удобство монтажа, взрывоопасность, устойч-ть к мех, тепловым, эл и др перегрузкам, надежность, стоимость.