Разновидности измерительных систем (ис) и их особенности
ИС предназначены для получения и выдачи измер-ной инф-ции о состоянии объекта, который представляется ФВ (масса, давление, сила). ФВ можно описывать непрерывной ф-цией x(t), изменяющейся во времени
Результат измерения объединяется в виде информационного блока, содержащего код состояния объекта в момент времени, при котором происходит измерение. Состояние объекта представляется в виде кодов.
Для реализации процедур получения и выдачи измерительной информации ИС содержит измерительные каналы (ИК), устройство обработки информации (УОИ), устройство вывода информации (УВИ).
ИК - аналогово-цифровая часть системы в виде датчиков АП, АЦП.
С
труктурная
схема ИК с параллельным способом
восприятия информации:
Д - датчик;
Су - сравнивающее устр-во;
АП - аналоговый преобразователь;
М - мера;
х1,….хn – входные вел-ны;
р1,….рn – рез-ты преобразований.
12. Классификация приборов и систем. Структурная схема системы автоматического контроля.
ОК – объект контроля, Д – датчики, УСО – устройство сопряжения с объектами, СОИ – система отображения информации, ПУО – пульт управления оператора. САК: специализированные и универсальные.
Специализированные САК предназначенны для узконаправленных операций контроля.Универсальные САК выполняют в виде совокупности средств вычислительной и измерительной техники.
Классификация электроизмерительных приборов.
По конструкции – аналоговые и цифровые. 2,По роду измеряемой величины – амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры.
По роду тока – на переменном токе, на постоянном токе или на обоих.
По принципу работы измерительного механизма – магнитоэлектрические, электромагнитные, электростатические, электродинамические, ферродинамические.
По способу предъявления информации – показывающие, регистрирующие, интегрирующие. Последняя классификация получила название системы электроизмерительных приборов.
Принцип работы электроизмерительных приборов магнитоэлектрической системы заключается во взаимодействии магнитного поля легкой подвижной катушки, по которой протекает измеряемый ток, с магнитным полем неподвижного постоянного магнита. Подвижная катушка механически соединена со стрелкой прибора.
Достоинством приборов этой системы являются:
Высокая чувствительность и точность измерения Равномерная шкала
Малое потребление мощности.
Существенным недостатком можно считать невозможность работы в цепях переменного тока (без использования выпрямителей).
Принцип работы электроизмерительных приборов электромагнитной системы заключается во взаимодействии ферромагнитного сердечника, соединенного со стрелкой, с магнитным полем неподвижной катушки, по которой протекает измеряемый ток.
Достоинства: Простота и надежность конструкции. Возможность использования в цепях постоянного и переменного тока. Низкая чувствительность ко внешним магнитным полям.
Недостатки: Малая чувствительность. Неравномерная шкала.
13. Датчики физических величин. Структурная схема тензорезистивного датчика усилия.
Датчики физических величин (ДФВ)
Датчик (Д) – часть измерительной системы, имеющей самостоятельное конструктивное оформление, но вместе с тем обеспечивает достижение полезного эффекта при наличии всех других средств, входящих в систему.
Д осуществляет преобразование вида энергии сигнала, идущего от объекта, в другой удобный для передачи информации в пространстве и хранения в течении длительного времени.
Тензорезисторные датчики
ТД предназначены для измерений усилий, деформаций, моментов. ТД в виде последовательной цепи измерительных преобразователей являются общими для всех датчиков. Каждый ТД включает в себя: тензорезистор и измерительную цепь независимо от того является ли он датчиком усилия или перемещения. Многие ТД включают в себя упругие элементы преобразования усилия или давления в деформацию.
Структурная схема ТД усилия
1-инерц груз
2-мембрана
3-упругий элемент
4-тензорезистор
5-измер-я цепь
Измеряемое усилие Р преобразуется в деформацию ∆l , деформация измеряется в виде изменения сопротивления тензорезистора ∆R
- сопротивление тензорезистора