Цифровые измерительные приборы

Рисунок 16-Аналоговые показывающие приборы

Рисунок 15- Усилительные звенья

Согласующие устройства аналоговых измерительных сигналов могут вкючать в себя: измерительную мостовую схему; измерительный усилитель (механические, гидравлические, пневматические, электрические магнитные и оптические) (рис.15); демпфирующие звенья (резинометаллические, поршневые, воздушные, на вихревых токах, электрические демпфирующие резисторы, тепловые экраны, поглощающие фильтры, поляризационные фильтры); вычислительные элементы (звенья).

Устройства вывода измерительного сигнала. Представление измеренного значения в аналоговой форме характеризуется непрерывным изменением относительного положения указателя (индекса, метки) и шкалы. В зависимости от вида представляемых входных сигналов существуют системы с механическими, пневматическими или электрическими измерительными свойствами (рис. 16).

С целью снижения субъективных влияний, особенно при измерении быстро изменяющихся во времени величин, осуществляется регистрация выходных величин. Аналоговыми регистрирующими приборами являются приборы: с непрерывной записью, точечной записью, с непрерывной световой записью, светолучевые осциллографы, электронно-лучевые осциллографы, регистрирующие устройства на магнитной ленте.

 

 

Длина	Длина	Уровень	Частота вращения	Сила
Штангенциркуль	Индикатор часового типа	Поплавок	Центробежный регулятор	Поршневой манометр
Давление	Расход	Напряжение	Сила тока	Температура
Мембранная коробка	Напорный диск	Измерит. мех. магнитоэлектрич. прибора	Измерит. мех. прибора тепловой системы	Биметаллически термометр

 

.

Интенсификация производственных процессов и научных исследований тесно связана с проведением измерений и обработкой результатов измерений при помощи автоматических измерительных систем. Переход к цифровой технике способствует использованию автоматических измерительных систем и методов активного контроля в процессе производства. В исторически короткое время цифровые измерительные приборы получили поэтому очень широкое применение.

Измеряемые величины разделяют на аналоговые, обладающие несчетным множеством значений по размеру, и квантованные, обладающие счетным множеством значений по размеру.

Применение цифровой измерительной техники связано с квантованием измеряемых величин и их кодированием.

Квантование величины – это операция создания при помощи меры или масштабного преобразователя сигнала, абсолютные или относительные размеры параметров которого имеют ограниченное число значение.

Кодирование – это операция перевода по определенным правилам формального объекта, выраженного совокупностью кодовых символов одного алфавита, в формальный объект, выраженный символами другого алфавита. При кодировании в качестве символов используют буквы алфавита, цифры в определенной системе счисления и различные условные знаки. Наиболее широко применяется числовое кодирование.

Цифровая измерительная техника имеет следующие преимущества по сравнению с аналоговой:

незначительные погрешности отсчета благодаря устранению субъективных влияний (параллакса, усталости, психофизиологических особенностей операторов);

быстрая и простая регистрация измеренных значений (запись, печать, запоминание);

удобство контроля за технологическим процессом путем подключения к центральному контрольно-измерительному пункту и использования управляющей вычислительной машины;

обеспечение автоматизации технологического процесса (измерение, управление, регулирование) путем подключения к управляющей вычислительной машине, работающей в реальном масштабе времени;

простота коррекции погрешностей измерений с использованием соответствующих подпрограмм в электронных вычислительных устройствах.

На рис.17 приведены принципиальные структуры аналоговых и цифровых измерительных систем.

Погрешность измерений при использовании цифровых измерительных приборов (не связанная с погрешностями, вызываемыми отдельными измерительными звеньями) зависит от наименьшего шага квантования.