
- •А. А. Кузнецов, о. Б. Мешкова, т. А. Тигеева
- •Методы и средства измерений,
- •Испытаний и контроля
- •Омск 2009
- •Основы метрологии – науки об измерениях
- •Термины и определения
- •Основы теории передачи единиц физических величин
- •1.2.1. Виды поверок
- •1.2.2. Поверочные схемы
- •1.3. Методы поверки
- •1.3.1. Метод непосредственного сравнения
- •1.3.2. Метод сравнения с помощью компаратора
- •1.3.3. Метод косвенных измерений
- •1.4. Межповерочные интервалы
- •1.5. Процедура утверждения типа
- •Общие сведения об измерениях
- •2.1.Термины в области измерений
- •2.2. Классификация средств измерений
- •Основы теории погрешностей измерения
- •Систематические погрешности, их обнаружение и исключение
- •Компенсация систематической погрешности в процессе измерения
- •Случайная погрешность
- •Прямые измерения с многократными наблюдениями
- •Погрешность прямых однократных измерений
- •3.5.1. Однократное измерение с точным оцениванием погрешности
- •3.5.2. Однократное измерение с приближенным оцениванием погрешности
- •Погрешность косвенных измерений
- •Погрешности шкальных приборов
- •Измерительные преобразователи
- •4.1.Метрологические характеристики измерительных преобразователей
- •Приборы и методы измерения электрических величин
- •Измерения неэлектрических величин
- •Методы измерения параметров движения
- •6.1.1. Методы измерения перемещения и скорости
- •6.1.2. Тахометры
- •6.1.3. Методы измерения ускорений
- •Методы измерения вибрации
- •6.2.1. Индукционный датчик виброметра
- •6.2.2. Вихретоковый датчик вибраций и перемещений
- •6.2.3. Пьезоэлектрические акселерометры
- •6.3. Методы измерения расхода жидкостей и газов
- •6.3.1. Измерение расхода по перепаду давления
- •6.3.2. Объемные методы измерения расхода
- •6.4. Методы измерения давления
- •6.4.1. Методы и средства измерения давления
- •6.4.2. Виды конструкций чувствительного
- •Измерение вакуума
- •Измерение температуры
- •6.7. Методы измерения уровня заполнения резервуаров
- •Методы измерения концентрации вещества
- •Кондуктометрический метод измерения концентрации газов
- •Кондуктометрический метод измерения влажности
- •7.3. Магнитный метод измерения концентрации газов
- •7.4. Анализаторы газовой смеси по ее теплопроводности
- •7.5. Спектроскопия
- •Часть 1
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
Измерительные преобразователи
Измерительный преобразователь (ИП) – техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейшей передачи или индикации.
Конструктивно обособленный преобразователь, часто вынесенный на значительное расстояние от принимающего средства измерения, называют датчиком. По существу ИП преобразуют один вид энергии в другой. Различают два типа преобразователей – активные и пассивные.
Пассивные измерительные преобразователи для преобразования нуждаются во внешнем источнике энергии, активные – не нуждаются.
Схема вариантов преобразования энергии приведена на рис. 4.1.
Рис. 4.1. Схема вариантов преобразования энергии
Общая схема измерительного устройства при наличии ИП приведена на рис. 4.2.
Рис. 4.2. Общая схема измерительного устройства
Согласующее устройство изменяет сигнал, например, усиливает его или изменяет форму и др.
Преобразователь осуществляет однозначное и функциональное преобразование входной величины (Х) в выходную (У).
Для отражения количественной связи между входной и выходной величинами служит градуировочная характеристика, которая может быть составлена в виде таблицы, графика или формулы.
По роду выходной величины измерительные преобразователи неэлектрических величин в электрические подразделяются на генераторные, у которых входная величина преобразуется в ЭДС или ток, и параметрические, у которых входная величина преобразуется в один из параметров электрической цепи (R, L, C). По назначению измерительные преобразователи подразделяются на масштабные, предназначенные для изменения значения величины в заданное число раз, и преобразователи рода величины. К масштабным относятся шунты, делители напряжения, измерительные трансформаторы. Применение таких преобразователей позволяет измерять относительно большие значения тока и напряжения приборами, имеющими малые пределы измерений, и наоборот [5].
4.1.Метрологические характеристики измерительных преобразователей
Основными характеристиками преобразователей являются чувствительность, предел преобразования, нелинейность (линейность) характеристик измерительных преобразователей – зависимости У от Х; погрешность преобразования, рабочий диапазон характеристик измерительных преобразователей.
Под
чувствительностью понимают отношение
изменения выходного сигналаΔУ
к вызывающему его изменению входного
сигнала ΔХ.
Стараются получить линейную характеристику
преобразователя (рис. 4.3).
П
Рис.
4.3. Линейная характеристика преобразователя
Предел преобразования – это максимальное значение входной величины, которое может быть воспринято измерительным преобразователем без искажения и повреждения.
Р Рис.
4.4. Реостатный измерительный преобразователь
а б
Рис. 4.5. Уменьшение рабочего диапазона для уменьшения погрешностей