13 Головні характеристики та властивості зв. Номінальне та дійсне значення фв, що відтворюється засобом вимірювання.

До основних метрологічних характеристик ЗВ, які визначаються при

проведенні метрологічних досліджень (метрологічна атестація або повірка) відносяться: 1) похибка вимірювань; 2) характеристика перетворення; 3) діапазон вимірювання; 4) варіація; 5) чутливість та поріг чутливості; 6) клас точності; 7) швидкодія.

До загальних метрологічних характеристик засобів вимірювання відносяться також їхні: 8) точність; 9) правильність; 10)збіжність; 11) стабільність.

Завдяки цим метрологічним характеристикам оцінюється технічний рівень та якість засобів вимірювання. Вони також дозволяють оцінити наперед очікувані результати вимірювань вибраним ЗВ.

Похибка вимірювань ЗВ – це відхилення результату вимірювання фізичної величини даним ЗВ від її істинного значення.

Характеристика перетворення ЗВ - відтворює функціональну залежність

між вхідною вимірюваною величиною та вихідним сигналом ЗВ.

Діапазон вимірювання - це інтервал вимірюваної величини, у межах якого похибки ЗВ нормовані.

Варіація ЗВ - це найбільша різниця між двома показами ЗВ, коли одне і теж саме значення вимірюваної величини досягається внаслідок її збільшення та зменшення.

Чутливість ЗВ (S) - це відношення зміни вихідної величини ЗВ до зміни вхідної вимірюваної, яка спричинила цю зміну:

S = =L / =X або S = =j / =X,

Чутливість – це іменована величина з різними видами одиниць, які залежать від природи вхідної вимірюваної величини й вихідної ЗВ.

Наприклад, для реостатного перетворювача (реохорда) – це Ом/мм; для

термопари – мВ/К; для двигуна – об/с*В.

Якщо ЗВ складається з ланцюга перетворювачів, то його чутливість дорівнює добутку чутливості усіх перетворювачів у ланцюгу.

Поріг чутливості ЗВ - це найменше значення вимірюваної величини, яке

може бути виявлене ЗВ.

Клас точності ЗВ - визначає гарантовані межі значень основної та додаткових похибок ЗВ.

Швидкодія - показує час реагування ЗВ на зміну вхідної вимірюваної величини.

Точність ЗВ -- показує на близькість до нуля похибки ЗВ.

Правильність ЗВ - показує на близькість до нуля систематичної похибки ЗВ.

Збіжність ЗВ - це близькість результатів вимірювання однієї і тієї ж величини ЗВ у однакових умовах.

Стабільність ЗВ - показує незмінність у часі його метрологічних характеристик.

14 Вимірювальні перетворювачі: призначення, класифікація за виконуваними функціями і за видами сигналів.

Вимірювальні перетворювачі – це ЗВ, що призначені для формування

сигналу вимірювальної інформації про значення вимірюваної величини у формі зручній для передачі, подальшого перетворення, обробки та збереження, хоч безпосередньо він не сприймається спостерігачем.

Необхідно відрізняти вимірювальні перетворювачі від перетворюючих

елементів складних вимірювальних приладів. Перші (вимірювальні

перетворювачі) – це ЗВ із нормованими метрологічними характеристиками, а другі – не мають самостійного метрологічного значення і без того приладу, у який вони входять, не використовуються.

Вимірювальні перетворювачі розділяють на чотири групи:

А) Первинні вимірювальні перетворювачі (ПВП) - це технічні засоби, що побудовані з використанням певного фізичного принципу й виконуючі тільки одне вимірювальне перетворення, як правило, перетворення фізичної величини в електричні величини. ПВП - ще називають сенсорами або датчиками (чутливими елементами). Вони безпосередньо знаходяться під дією вимірюваної величини, і

формують сигнал вимірювальної інформації (здебільшого - аналоговий або частотний). ПВП зображуються на схемах автоматизації як ХЕ, де замість символу Х ставляться символи: L(рівень), Q(концентрація) і т.д., наприклад, FЕ (первинний вимірювальний перетворювач витрати).

Робота ПВП протікає в складних умовах, так як на об’єкт вимірювання, як правило, являє собою складний, багатогранний процес, що характеризується великою кількістю параметрів (тиск, температура, вологість, в'язкість і т. п. ), кожний з яких діє на ПВП разом з іншими. ПВП проектують для вимірювання тільки одного конкретного параметру, який називається вимірюваною величиною,

він виконує тільки одне вимірювальне перетворення, а усі інші параметри процесу, для даного ПВП, називаються факторами збурення.

У кожного ПВП є характеристика перетворення або функція перетворення – це залежність між вимірюваною величиною, яка краще всього сприймається ПВП на фоні факторів збурення, та його вихідним сигналом. Характеристика перетворення описується аналітичним виразом або графіком.

Б) Передавальні вимірювальні перетворювачі (ПП) – це комплекс технічних

засобів, які зв’язані між собою лінією зв’язку і які забезпечують передачу вимірювальної інформації від місця її отримання до вторинного вимірювального засобу, що встановлений на деякій відстані. Такий комплекс ще називають системою дистанційної передачі (СДП). Передавальний перетворювач зображуються на схемах автоматизації як ХТ, наприклад, FТ (передавальний перетворювач витрати).

Система дистанційної передачі, як правило, складається із трьох основних елементів: 1) передавального перетворювача, який знаходиться у взаємодії є первинним вимірювальним перетворювачем; 2) лінії зв’язку по якій передається вимірювальна інформація; 3) вторинного вимірювального приладу, який призначений для відображення інформації у формі, зручній для сприйняття та для

подальшого використання в системах контролю та керування.

У багатьох випадках передавальний перетворювач може може одночасно виконувати функцію і первинного вимірювального перетворювача.

Вимірювання , перетворення, передача та відтворення інформації проходить за схемою:

ОБ'ЄКТ _ ПП _ ЛІНІЯ ЗВЯЗКУ _ ВТОРИННИЙ _ МП КОНТОЛЕР

(сенсор) ( до 1000 м) ПРИЛАД ЕОМ

Системи дистанційної передачі у свою чергу розподіляються на дві великі групи:

А) - з уніфікованими сигналами, тобто, сигналами приведеними до виду і рівня, що відповідають вимогам стандарту ДСП;

Б) - з не уніфікованими (природними) сигналами, які додатково не

змінюються, з метою приведення до стандартного вигляду, і передаються у вигляді, виробленому сенсором.

Тип передавального перетворювача вибирається в залежності від сигналу, який виробляє ПВП, та сигналу, який необхідно передавати по лінії зв’язку (струм,напруга, стиснене повітря).