3.3 Электрические измерения неэлектрических величин

3.3.1 Основные принципы и методы преобразования измерительной информации

Измерительное преобразование – это отражение размера одной физической величины размером другой физической величины, функционально с ней связанной.

В основу построения любого измерительного устройства положено применение измерительных преобразований.

Измерительный преобразователь (ИП) – техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи. Другими словами, ИП – это техническое устройство, построенное на определенном физическом принципе или эффекте, выполняющее одно частное измерительное преобразование.

По виду входных и выходных физических величин ИП классифицируются следующим образом:

1) преобразователи неэлектрических величин в неэлектрические;

2) преобразователи неэлектрических величин в электрические;

3) преобразователи электрических величин в электрические;

4) преобразователи электрических величин в неэлектрические.

В простейшей измерительной систем присутствуют все виды ИП (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 – Структурная схема простейшей измерительной системы

Преобразователь – первый элемент измерительной системы – является основным источником электрического сигнала, тогда как остальная часть цепи должна обеспечить передачу, обработку и использование сигнала. Надлежащий выбор преобразователя и правильное построение измерительного канала означают, что в сигнал не вносится дополнительных погрешностей или ограничений сверх тех, которые были ему присущи изначально. Следовательно, от высокого качества преобразователя в первую очередь зависят как более или менее точное соответствие между истинным значением измеряемой величины и значением, полученным при измерениях, так и пределы вносимых в полученную величину погрешностей.

По месту расположения в измерительной цепи различают следующие виды преобразователей:

1) первичный ИП – ИП, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т.е. первый преобразователь в измерительной цепи измерительного прибора (установки, системы);

2) промежуточный ИП – ИП, занимающий место в измерительной цепи после первичного ИП.

По характеру преобразования различают

1) аналоговый ИП – ИП, преобразующий одну аналоговую величину (аналоговый измерительный сигнал) в другую аналоговую величину (аналоговый измерительный сигнал);

2) аналого-цифровой ИП – ИП, предназначенный для преобразования аналогового измерительного сигнала в цифровой код;

3) цифроаналоговый ИП – ИП, предназначенный для преобразования числового кода в аналоговую величину.

Кроме того, можно определить еще

передающий ИП – ИП, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации, и

масштабный ИП – ИП, предназначенный для изменения размера физической величины или измерительного сигнала в заданное число раз.