3.5. Унификация и стандартизация измерительных преобразователей

В отечественном приборостроении вопросы унификации и стандартизации измерительных преобразователей решаются в рамках Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП). Для того чтобы создавать сложные информационные системы (управляющие, измерительные), необходимо в первую очередь обеспечить информационную совместимость технических средств. С этой целью в рамках ГСП сначала были унифицированы, а затем и стандартизированы выходные сигналы ИП.

По виду выходных сигналов различают измерительные преобразователи с естественным и унифицированным выходными сигналами. Первые — представляют собой устройства, в которых осуществляется первичное (обычно однократное) преобразование измеряемой физической величины. Естественное формирование сигнала здесь обеспечивается методом преобразования и конструкцией ИП. Такие преобразователи чаще всего применяют

в устройствах прямого регулирования либо при централизованном контроле сравнительно простых объектов. В ГСП приняты десять видов естественных выходных сигналов (рис. 3.3).

При создании относительно сложных систем с использованием ЭВМ и необходимости передачи сигналов на большие расстояния применяют преобразователи естественных сигналов в унифицированные. Для этих целей разрабатываются специальные нормирующие преобразователи, параметры выходных сигналов которых приведены на рис. 3.3.

Контрольные вопросы

1. Что представляют собой измерительный преобразователь, первичный преобразователь и датчик?

2. Какие виды энергии используются в преобразователях?

3. Перечислите основные требования, предъявляемые к преобразователям.

4. По каким признакам можно классифицировать измерительные преобразователи?

5. Какие виды статических характеристик характерны для измерительных преобразователей?

6. Что такое основная и дополнительная погрешности датчика?

7. Что такое относительная приведенная погрешность и класс точности датчика?

8. Каковы структурная схема, статическая характеристика и погрешность прямого (однократного) преобразования?

9. Каковы схема последовательного прямого преобразования, его статическая характеристика и погрешность?

10. Что представляет собой и в каких случаях применяется дифференциальная схема преобразования?

11. Как построена и какие имеет преимущества схема преобразования с обратной связью?

Глава 4 измерительные элементы систем автоматики (датчики)

4.1. Общие сведения

Функцией измерительного элемента является измерение регулируемой или какой-либо другой величины, дающей необходимую для управления информацию. Одновременно измерительный элемент осуществляет преобразование измеренной величины в величину другого вида, удобную для передачи сигналов в данной автоматической системе. В большинстве систем автоматического управления для передачи и обработки сигналов, несущих информацию об управляемом процессе, используются электрические величины, т. е. большинство датчиков автоматически преобразуют измеряемые величины любой физической природы (скорость, давление, перемещение и др.) в электрические.

Измеряемая величина является входной величиной датчика.

Выходная электрическая величина может представлять собой один из параметров электрической цепи (К, I, С) или ЭДС.

Датчики, преобразующие входную величину в ЭДС, называются генераторными, а датчики, преобразующие входную величину в изменение параметра электрической цепи, — параметрическими.

По характеру представления выходной величины датчики подразделяются на измерительные и релейные. Измерительные датчики имеют линейную статическую характеристику и выдают значение измеряемой величины в непрерывной (аналоговой) форме. Релейные датчики имеют релейную характеристику и выдают дискретный по уровню сигнал, соответствующий некоторому предельному значению измеряемой величины.