Conversia semnalului măsurat la semnalul de ieșire dorit în circuitul de măsurare poate fi efectuată prin unul sau mai multe elemente - traductoare de măsurare.
Traductorul de măsurare, al cărui semnal de ieșire este destinat pentru observare, are un nume special - un dispozitiv de măsurare. Instrumentele de măsurare sunt, de exemplu, un voltmetru, un contor electric, o scală de pârghie, un termometru cu mercur, un vitezometru pentru automobile, un fotosexometru și așa mai departe.
Deoarece semnalul destinat observării este semnalul de ieșire al circuitului de măsurare, dispozitivul de măsurare este întotdeauna ultimul convertor al acestui circuit. Un circuit simplu de măsurare (figura 7) constă dintr-un dispozitiv de măsurare IP. S-au dat deja exemple ale unui astfel de circuit simplu de măsurare pentru măsurarea unei tensiuni cu un voltmetru și cântărirea corpului pe o scară a pârghiei.
Fig. 7. Circuit de măsurare simplu: О - obiect de măsurare, instrument de măsurare ИП
Într-un circuit de măsurare complex compus din mai mulți traductori de măsurare conectați în serie, primul se numește convertor primar. Semnalul de intrare al convertorului principal este semnalul de intrare al întregului circuit, adică măsurată printr-un semnal.
Dacă circuitul de măsurare complex include, pe lângă traductorul primar și dispozitivul de măsurare, și alte traductoare de măsurare, ele sunt numite intermediare. Toate semnalele unui circuit de măsurare complex, cu excepția intrărilor și ieșirilor, sunt de asemenea intermediare. Circuitul unui circuit de măsurare complex, format dintr-un convertizor principal PP, un convertor intermediar PrP și un dispozitiv de măsurare IP, este prezentat în fig.
Fig. 8. Circuit de măsurare complex: О - obiect de măsurare, ПП - convertor primar, ПрП - convertor intermediar, instrument de măsurare ИП
Dacă pentru măsurarea fiecărui parametru de proces este utilizat un circuit simplu de măsurare constând dintr-un singur dispozitiv de măsurare, vor fi necesare mai multe tipuri de dispozitive similare. Pentru a evita acest lucru, se utilizează un circuit de măsurare complex. Acest lucru permite ca același instrument de măsurare să fie utilizat pentru măsurarea diverselor parametri de proces.
Traductorul primar este în contact cu mediul care trebuie măsurat și este adesea expus la temperaturi și presiuni ridicate, vibrații, umiditate etc. Prin urmare, pentru a măsura chiar același tip de parametri, diferiți convertori primari diferă în condițiile de funcționare. Uneori, contactul direct al traductorului primar cu mediul măsurat este, în general, inacceptabil (de exemplu, când se măsoară temperaturile ridicate sau nivelul în recipientele sub presiune). În astfel de cazuri, se folosesc convertoare primare fără contact care nu vin în contact cu mediul care trebuie măsurat.
Cu ajutorul unui semnal intermediar este posibilă separarea convertizorului primar de dispozitivul de măsurare și plasarea dispozitivului de măsurare pe panoul operatorului, în care sunt asigurate condiții normale de funcționare.
tip de semnal intermediar este determinat, pe de o parte, principiul de funcționare și construcția dispozitivului primar, iar celălalt - comoditatea de transmitere la distanță a semnalului și transformarea ulterioară a acestuia. Adesea, aceste cerințe sunt contradictorii: dorința de a obține un design simplu și fiabil a dispozitivului principal contravine cerinței de conveniență de transmitere la distanță a semnalului de intermediar printr-un canal de comunicație la dispozitivul de măsurare. De exemplu, multe traductoare primare industriale sunt incomod pentru transmiterea la distanță a semnalului de ieșire sub formă de forță sau de deplasare.
Aceste semnale de ieșire pot fi măsurate numai prin conectarea mecanică directă a dispozitivului de măsurare la convertorul primar. Pentru aceasta, dispozitivul de măsurare trebuie să fie amplasat în apropierea convertorului primar sau chiar integrat cu el într-o singură unitate. Dacă dispozitivul de măsurare este instalat pe panoul operatorului și îndepărtat de la un astfel de convertor primar, se aplică o conversie intermediară a semnalului de ieșire al convertorului primar într-un semnal adecvat pentru transmisia de la distanță. Uneori, în circuitul de măsurare pot fi mai multe traductoare intermediare, care sunt proiectate să amplifice, să înmulțească un semnal și așa mai departe.
În circuitul de măsurare complex (vezi figura 8), semnalul de intrare al dispozitivului de măsurare este un semnal intermediar care nu este măsurabil. În industrie, se utilizează un număr limitat de semnale intermediare, ceea ce permite reducerea semnificativă a nomenclatorului dispozitivelor de măsurare - elementele cele mai complexe și costisitoare ale circuitului de măsurare. Din acest motiv, același instrument de măsurare poate fi utilizat pentru măsurarea diverselor parametri de proces. Acesta este principalul avantaj al unui circuit de măsurare complex, înainte de unul simplu.
Semnalele de ieșire ale convertizoarelor intermediare, de regulă, sunt electrice sau pneumatice. Astfel de semnale sunt cele mai convenabile pentru transmisia la distanță. Tipul și intervalul de modificări ale semnalelor intermediare sunt unificate de către Sistemul de Instrumente de Stat (GSP).
În tabel. 1 prezintă cele mai comune semnale unificate din sistemul GPS și limitele schimbării lor.
Tabelul 1 Semnale unificate și limitele schimbării lor
0,2 · 105 - 1,0 · 10 5 Pa
Unificarea semnalelor intermediare permisă, în locul instrumentelor de măsurare specializate, pentru măsurarea parametrilor specifici ai procesului, permite utilizarea unui mic grup de instrumente pentru măsurarea parametrilor intermediari: curentul, tensiunea, frecvența, inductanța reciprocă și presiunea aerului comprimat. În condițiile de producție, acest lucru face posibilă reducerea necesității aparatelor și pieselor de schimb pentru ele, facilitează repararea lor.
Atunci când alegeți un semnal intermediar uniform ghidat se leagă în principal de lungime. Când lungimea legăturii la 300 m în orice semnal standardizat poate fi utilizat ca un semnal intermediar, cu o lungime de până la 10 km - semnal de curent sau frecvență directă cu o lungime mai mare - semnalul digital codat.
Uneori, prin selectarea unui tip de transmitere la distanță trebuie să ia în considerare factori cum ar fi foc -. Explozivitate și producția, imunitatea canalului de comunicare, etc. În aceste cazuri, trebuie să se țină seama de faptul că un semnal pneumatic este un foc - și explozie, precum și codul - cel mai robust.
Dacă convertorul primar are un semnal electric de ieșire, acesta nu este, de obicei, convertit într-unul uniform pentru a simplifica circuitul de măsurare. Pentru a măsura astfel de semnale electrice unificate, se folosesc instrumente speciale de măsurare. Cele mai frecvent utilizate sunt semnalele neunificate, cum ar fi rezistența electrică a unui termistor și a unui emițător. etc cu. termocupluri care servesc la măsurarea temperaturii.
Cele mai comune semnale intermediare, unificate și de ieșire ale circuitelor de măsurare sunt prezentate în tabelul. 2.
Tabelul 2 Semnale intermediare, unificate și de ieșire ale circuitelor de măsurare
Numărul de pe afișajul digital
Semnalele de ieșire prezentate în tabelul 2 se aplică atunci când rezultatul măsurătorilor ar trebui să fie disponibil pentru operator. Dacă circuitul de măsurare este un element ACP și semnalul său de ieșire intră în regulator, atunci nu este necesar în instrumentul de măsurare.
Astfel, într-un circuit de măsurare complex, se folosesc de obicei trei metode de cuplare a convertorului primar la ultimul traductor de măsurare (instrument de măsurare, regulator ACS, UVM etc.):
1) comunicarea mecanică directă prin intermediul unui semnal non-electric - forță sau deplasare;
2) comunicarea la distanță prin intermediul unui semnal electric unificat (rezistența unui termistor, a unui termocuplu etc.);
3) comunicarea de la distanță printr-un convertor intermediar printr-un semnal unificat către GPS.
Trimiteți-le prietenilor: