Классификация измерительных преобразователей.

I. Классификация рассматривается по ряду признаков:

- вид функции преобразования;

- род входной и выходной величины;

- принцип действия;

- конструктивное исполнение и др.

II. По виду используемой энергии ИП можно подразделить на электрические, пневматические и гидравлические.

III. По соотношению между входной и выходной величинами преобразователи различаются на :

3.1. Неэлектрических величин в неэлектрические (рычаги, редукторы);

3.2. Преобразователи вида входной величины (пружины, мембраны);

3.3. Неэлектрических величин в электрические;

3.4. Электрических величин в электрических;

3.5. От вида выходного сигнала:

- аналоговые

- дискретные

- релейные

- с естественным или унифицированным сигналом.

3.6. По виду функции преобразования

- масштабные;

- операционные, математические функции;

- интегрирование по временному параметру;

3.7. По характеру преобразования входной величины в выходную:

- параметрические;

- генераторные;

- частотные;

- фазовые.

3.8. По динамическим характеристикам подразделяются в соответствии с видом передаточной функции

3.9. По физическим явлениям, положенным в основу принципа действия:

• механическим (с упругим чувствительным элементом, дроссельные, объемные, поплавковые, скоростные, ротаметрические);

• электромеханические (тензорезисторные, термоэлектрические, термомеханический, манометрические);

• электрохимические (потенциометрические, полярографические, кондуктометрические.

• оптические (фотоколометрические, рефрактометрические, оптико-аккустические, нефалометрические);

• электронные и ионизационные (индукционные, хроматографические, радиоизотонные, магнитные).

Таблица признаков:

Измерительные преобразователи

С унифицированным выходным сигналом

С естественным выходным сигналом

С дискретным (релейным) выходным сигналом

Естественным сигналом

Перемещение

Угол поворота

Усилие

Интервал времени

Постоянное напряжение

Переменное напряжение

Активное сопротивление

Комплексное сопротивление

Электрическая емкость

Частота

Нормирующие преобразователи

Тепловые измерительные преобразователи

Тепловыми называются преобразователи, принцип действия которых основан на использовании тепловых процессов (нагрева, охлаждения, теплообмена) и входной величиной которых является температура. При построении тепловых преобразователей часто используют такие явления, как возникновение термо-ЭДС, зависимость сопротивления вещества от температуры.

Термоэлектрический преобразователь (термопара) представляет собой чувствительный элемент, состоящий из двух разных проводников, соединенных электрически, и преобразующий контролируемую температуру в ЭДС, возникающей в контуре из двух разнородных соединений, места соединений (спаи) которых нагреты до разных температур.

Q₀– температуру спая поддерживать постоянно

 Q₁ - изменяемая температура

Q₀   Q₀



Q₁

В качестве материалов для температур используют металл (платину, золото, иридий, сталь, никель, хром.

Например: термо-ЭДС термопары хромель – алюмель составит :

е_ха = е_х – е_а = 31,3+10,2 = +41,5 мкВ/^оС

Для измерения температур в пределах -200 - +2500 ^оС выпускают стандартные преобразователи температуры:

ПП – платинородиевые (10%) родия-платины 0-1300^оС. Погрешность до 300^оС0,01

ПР-30/1 (платинородиевые 30 %) 300-1800 ^оС

ХА - хромель – алюмель -50 – 1300 ^оС

ХК – хромель- копель -50 - 600 ^оС

ВР – 5/20 Вольфрамрений 5% -рения 0-1800 ^оС

20% -рения 0-2500 ^оС

В динамическом отношении измеритель температуры представляет инерционное звено К(р) = К/Т₁Т₂Р²+(Т₁Т₂)р+1, где Т₁– постоянная времени защитной оболочки, Т₂– постоянная времени термометрической температуры.

К(р) = где Т₁0.