Основні елементи вимірювальної системи

Вимірювальна система для вимірювання неелектричних величин складається з двох головних частин: вимірювального перетворювача (датчика) і вимірювального пристрою. Досить часто, між першою і другою ланкою, використовують додаткові елементи (дроти, кабелі, атенюатори, узгоджуючі пристрої). Вимірювальний пристрій, в свою чергу, включає в свій склад декілька блоків: формувач сигналу, вимірювальний чи реєструючий пристрій, джерело живлення, аналого цифровий перетворювач (АЦП), процесор тощо.

Структуру більшості вимірювальних систем для вимірювання неелектричних величин можна подати схемою рис. 2.1.

Рис. 2.1. Елементи вимірювальної системи.

Призначення кожного з вузлів визначене його назвою.

Перетворювач- це пристрій, що забезпечує сприйняття вимірюваної вхідної величини (швидкість, тиск, переміщення тощо) і перетворює її в електричний сигнал, зручний для передавання лініями зв’язку, та наступного підсилення, вимірювання чи реєстрування.

Формувач сигналу – складова частина вимірювальної системи, що забезпечує формування сигналу і за звичай включає в себе електричні схеми, в функції яких входять перетворення, компенсація, підсилення, фільтрація (в частотній області) та інші маніпуляції з вихідним сигналом перетворювача для переведення останнього у потрібну форму. Найпоширенішими елементами формувача є підсилювач, фільтр, інтегратор, лінеаризатор.

Підсилювач - це пристрій, що забезпечує підсилення рівня електричного сигналу до необхідної для реєстрації (чи подальшої обробки) величини та узгодження опору перетворювача з іншими елементами системи реєстрації.

Фільтр – пристрій, що знешкоджує або підсилює корисні спектральні компоненти сигналу.

Інтегратори – пристрої, що слугують для інтегрування сигналу в часі.

Лінеаризатори – пристрої, що перетворюють нелінійні характеристики перетворювача і забезпечують лінійний зв'язок вхідного та вихідного сигналів. На сьогоднішній день, із застосуванням методів цифрової обробки, які ефективніше забезпечують корекцію не лінійності датчиків чим аналогові електричні схеми, потреба в лінеаризаторах різко ослабла.



Джерело живлення - це пристрій, що забезпечує живлення підсилювача, перетворювача, реєструвача чи вимірювача тощо. Він перетворює енергію змінного струму в енергію постійного струму і навпаки, підвищує чи понижує електричну напругу, фільтрує перешкоди та пульсації, стабілізує напругу.

Підсилювач, як і джерело живлення, не є обов’язковими елементами кожної вимірювальної схеми. Вони можуть бути відсутніми, наприклад, під час вимірювання швидкості обертання за допомогою індуктивного тахогенератора та гальванометра.

Неелектричні величини перетворені в електричні (напругу чи струм), індикуються чи реєструються* відповідним пристроєм. Переважно використовують цифрові чи стрілкові прилади.

Реєструвач – пристрій, що відображає вихідний сигнал у вигляді, зручному для спостереження, інтерпретації та збереження. При статичних вимірюваннях, найчастіше, використовують цифрові вольтметри, а при динамічних – електронно-променеві та шлейфові осцилографи, самописці, магнітографи. Новим класом реєструючих пристроїв є система: цифровий осцилограф-процесор для обробки даних.

Перевага індикуючих приладів у тому, що вони видають результат безпосередньо в момент вимірювання, тоді як реєструючі прилади потребують додаткової ручної чи машинної обробки результатів. Однак дані з реєструючого пристрою можна повільно досліджувати у довільний момент, у той час, як дані з індикуючого пристрою доступні лише в момент проведення вимірів.

АЦП –перетворює аналоговий сигнал в цифрову форму (двійковий код) для подальшого аналізу інформації і (чи) управління процесом.

Процесор – центральний пристрій ЕОМ виконуючий операції по обробці даних .


9915372780070182.html
9915442487676500.html
    PR.RU™