Что называется измерительным преобразованием

Измерительное преобразование

s	r

Информация, получаемая в результате измерения, может содержаться в объекте измерения в двух формах: пассивной или активной. Информация является активной, когда она имеет форму энергетической характеристики того или иного явления. Такие информационные энергетические явления называются сигналами. Примерами сигналов служат электрические, оптические и акустические явления, используемые для передачи информации. Остальная информация относится к пассивной, например, информация о значении электрической проводимости раствора электролита, о составе вещества и т.д. и требует преобразования в активную.

s	r

Измеряемые физические величины (ФВ) можно разделить на две группы:

· Преобразуемые с заданной точностью в непосредственно измеряемые величины, например, концентрация электролита в его электрическую проводимость. Такое преобразование осуществляется с помощью операции измерительного преобразования.

Основное назначение измерительного преобразования – получение и, если это необходимо, преобразование информации об измеряемой величине. Его выполнение осуществляется на основе выбранных физических закономерностей.

В измерительное преобразование в общем случае могут входить следующие операции:

· Изменение физического рода преобразуемой величины; (A = a*b*c)

· Масштабное линейное преобразование; (микроскоп измерительный)

· Масштабно-временное преобразование; (самописец)

· Модуляция сигнала; (по амплитуде в ААС)

· Дискретизация непрерывного сигнала (азбука Морзе);

· Квантование, в цифровых приборах.

Операция измерительного преобразования осуществляется посредством измерительного преобразователя – технического устройства, построенного на определенном физическом принципе и выполняющего одно частное измерительное преобразование.

Источник

Измерительные преобразования физических величин

Измерительные преобразования физических величин

Измерительное преобразование – однозначное преобразование одной физической величины в другую физическую величину или сигнал, функционально с ней связанные, удобные для обработки, хранения и дальнейшего преобразования. Любое измерение, по существу, сводится к совокупности отдельных измерительных преобразований.

Измерительный преобразователь – техническое устройство, построенное на определённом физическом явлении и выполняющее одно частое преобразование.

Понятие “измерительное преобразование” существенно шире, чем “измерительный преобразователь”, поскольку одно измерительное преобразование можно осуществить множеством различных преобразователей.

Пример. Преобразование изменения температуры Т в перемещение Δх:

Классификация измерительных преобразователей

По виду ФВ на входе ИП и ФВ на выходе:

По виду зависимости ФВ величин от времени на входе и на выходе:

По наличию или отсутствию энергии в измеряемом сигнале:

По виду модуляции сигнала на выходе ИП:

По виду динамических процессов, протекающих в ИП в процессе преобразования:

Примеры статических преобразователей.

Акселерометр – прибор, измеряющий ускорение объекта. В данном случае постоянное ускорение преобразуется в постоянный угол отклонения маятника от положения равновесия.

Аналогичное преобразование имеет место в пружинных весах, где постоянная сила тяжести преобразуется в постоянное смещение пружины.

В пьезоэлектрических весах вес груза преобразуется в деформацию пьезокристалла, в котором возникает разность потенциалов, измеряемая вольтметром.

Примеры динамических преобразователей

Гравиметры измеряют статическую величину – ускорение свободного падения g. В обоих примерах эта статическая величина преобразуется в сигнал, выражаемый через динамические параметры гравиметра (период колебаний в первом случае и время движения вверх-вниз тела, брошенного вверх, – во втором). В обоих случаях процессе преобразования сопровождается превращением потенциальной энергии в кинетическую и наоборот.

В модуляционном преобразователе Ф – постоянный световой поток электрической лампочки (статический сигнал) превращается в периодический сигнал – переменный ток I.

Статические характеристики и статические погрешности СИ

Основная статическая характеристика СИ – функция преобразования. Функция преобразования – функциональная зависимость выходной величины от входной. Эта зависимость может описываться аналитически, графически или в виде таблицы. В случае аналитического описания будем писатьy=F(x).

Вводят также понятие чувствительности СИ, как производной y по x: . В общем (нелинейном) случае S зависит от x. В СИ стремятся иметь линейную функцию преобразования. Как будет показано в дальнейшем, это позволяет уменьшить погрешность, связанную с наличием шумов. В этом случае , и тогда вводят обозначение . Коэффициент K называют коэффициентом преобразования или масштабным коэффициентом. Очевидно, что K равен тангенсу угла наклона прямой y(x) к оси x (см. рис.).

Различают три вида функции преобразования:

Номинальная – указывается в документации на CИ.

Индивидуальная – устанавливается путём экспериментальных исследований данного экземпляра СИ при определённых значениях влияющих величин.

Действительная (реальная) – реализуется в данных условиях, в данное время, в данном месте.

Источник

Измерительный преобразователь. Виды и устройство. Работа

Измерительный преобразователь – специальное устройство, которое преобразует величину неэлектрического характера в электросигнал, а также наоборот. К преобразователям также относятся приборы, переводящие измеряемый параметр в иную величину, который будет удобным для исследования, преобразования, в том числе сохранения и передачи. Эти приборы необходимы во многих сферах, поэтому они получили значительное распространение. Так, к примеру, чтобы создать систему дистанционного контроля траты тепла или воды в ЖКХ требуются преобразователи импульсов в ток или напряжение. Счетчики создают импульсы, которые впоследствии преобразуются в электрическую величину.

Измерительный преобразователь можно поделить на целый перечень устройств:

Также преобразователи можно классифицировать по целому ряду признаков:

Устройство

Имеется достаточно обширное разнообразие из­мерительных устройств. Однако вне зависимости от их видового разнообразия у всех у них имеется первичный измерительный преобразователь, который и проводит измерение величины. Как раз его, в конечном счете, и необходимо измерить, но величина на выходе должна быть уже в электрическом виде.

— масштабно-временное преобразование;
— цифро-аналоговое преобразование;
— масштабное преобразование;
— изменение величины;
— функциональное преобразование и так далее.

Однако следует учитывать, что в цепи могут находиться сразу несколько первичных преобразователей.

Типичным представителем преобразователя является тензорезистор. Это устройство имеет чувствительную часть, выполненную из специального тензочувствительного материала. Он крепится с помощью пайки на изделии. Для возможности преобразования от чувствительного элемента отходят выводные проводники, которые подключаются к электрической цепи. Ряд подобных устройств имеют дополнительно подложку, которая находится между изделием и чувствительной частью. Может быть установлена и защита, которая расположена поверх чувствительного элемента.

В результате типичный тензопреобразователь включает следующие элементы: чувствительный элемент, элемент связки, само изделие, подложку, узел пайки, защиту и выводные проводники.

Принцип действия

Понять принцип действия преобразователя можно на примере электронных весов. Именно в таких приборах работает измерительный преобразователь, который переводит величину силы тяжести, то есть вес какого-нибудь измеряемого изделия, в понятную для восприятия величину. Просто положив на весы небольшую запасную часть от машины, можно будет с точностью до граммов узнать его массу. В весах в качестве преобразователя работает тензометрический датчик.

Принцип действия весов объясняется измерением веса, который действует на тензодатчик. В процессе преобразования измеряется деформация, которая соответственно переводится в электрический сигнал. Последний поступает на монитор или иной элемент, с которого можно прочитать показания измеренной массы.

В основе функционирования тензодатчика используется тензоэффект, который кроется в смене сопротивления проводников во время деформации. То есть при изменении длины проводника изменяется и сопротивление.

Тензометрические преобразователи применяются не только в весах, но и во многих других устройствах.

При помощи них измеряются и исследуются:

В целом современные преобразователи получили большое распространение, ведь они удобны в управлении, имеют небольшой вес и габариты. Благодаря таким устройствам пользователь может дистанционно отслеживать все необходимые показатели.

Пьезоэлектрические преобразователи работают на базе обратного и прямого пьезоэлектрического эффектов. При механи­ческом действии на диэлектрики наблюдается их электрическая поляризация. При обратном действии в диэлектриках появляются напряжения или меняются их размеры.

Электромеханические преобразователи работают под действием тока, вследствие чего они начинают перемещаться. Гальваномагнитные преобразователи работают по принципу воздействия на них магнитного поля. Индукционные преобразователи действуют благодаря электро­магнитной индукции.

Электрохимические преобразователи действуют на принципах электродной системы и электролитической ячейки. Так при падении изменении напряжения или иного параметра в ячейке происходит изменение другой характеристики: индуктивность, емкость или сопротивлением. Базируясь на этих принципах, появляется возможность измерения температуры, давления и многих других требуемых величин.

Оптоэлектронные преобразователи работают на принципе преобразо­вания ультрафиолетовых и тепловых излучений. Преобразование данных в подобных устройствах может происходить различными способами: за счет изменения мощности излучения, модуляции оптического канала и так далее.

Применение

Измерительный преобразователь находит широчайшее применение. Такие устройства применяют на многих производствах, лабораториях и даже в быту. Это могут быть сложные приборы, которые собирают многочисленную информацию с датчиков или же простые устройства в виде домашних кухонных весов.

Можно назвать следующие области:

На любом производстве, где требуется наблюдение или регулирование технологического процесса, не обойтись без преобразователя. Такие преобразователи часто используются в специальных измерительных приборах, которые применяются для обработки сигналов:

Как выбрать измерительный преобразователь

Измерительный преобразователь рекомендуется подбирать по следующим принципам:

Благодаря ним были налажены многие производства и области промышленности. В результате появились новые производства, которые были заточены на производство именно этих аналоговых преобразователей. Поэтому они и сегодня выпускаются, ведь они дешевы и весьма распространены.

Тем не менее, на смену им приходят цифровые устройства, они на порядок дороже по стоимости, но считаются более перспективными устройствами:

— они обеспечивают высокую степень передачи информации, точность и быстродействие;
— у них высокая электробезопасность;
— простота реализации;
— их можно интегрировать в различные современные системы телемеханики.

Некоторые современные преобразователи могут иметь одновременно и цифровые и аналоговые выходы.

Поэтому при выборе необходимо определиться, какие задачи, в конечном счете, будет решать измерительный преобразователь.

Источник

Измерительный преобразователь

Измери́тельный преобразова́тель — техническое средство с нормируемыми метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации и передачи, но непосредственно не воспринимаемый оператором. ИП или входит в состав какого-либо измерительного прибора (измерительной установки, измерительной системы и др.) или применяется вместе с каким-либо средством измерений.

Содержание

Классификация

Некоторые примеры

Литература

Нормативно-техническая документация

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Измерительный преобразователь» в других словарях:

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… … Справочник технического переводчика

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, устройство, преобразующее измеряемую физическую величину (перемещение, давление, температуру, электрическое напряжение и т.д.) в сигнал (обычно электрический) для дальнейшей передачи, обработки или регистрации.… … Современная энциклопедия

Измерительный преобразователь — ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, устройство, преобразующее измеряемую физическую величину (перемещение, давление, температуру, электрическое напряжение и т.д.) в сигнал (обычно электрический) для дальнейшей передачи, обработки или регистрации.… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — (датчик) средство измерения, преобразующее измеряемую физическую величину (перемещение, давление, температуру, электрическое напряжение и т. д.) в сигнал (обычно электрический) для передачи, обработки или регистрации … Большой Энциклопедический словарь

измерительный преобразователь — 2.5.4 измерительный преобразователь : Средство измерений (или его часть), служащее для получения информации об измеряемом количественном или качественном свойстве и преобразования ее в форму, удобную для обработки, хранения, дальнейших… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — датчик элемент измерительный, сигнального, регулирующего или управляющего устройства, преобразующий контролируемую величину (давление, температуру, скорость и т. п.) в сигнал, удобный для измерения, передачи, регистрации, и воздействия на… … Металлургический словарь

измерительный преобразователь — (датчик), средство измерения, преобразующее измеряемую (контролируемую) физическую величину (перемещение, давление, уровень жидкости в сосуде, температуру, электрическое напряжение, силу тока, частоту, силу света и т. д.) в сигнал (обычно… … Энциклопедия техники

измерительный преобразователь — keitlys statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtaisas, keičiantis vienos rūšies signalo energiją kita rūšimi. atitikmenys: angl. transducer vok. Messumformer, m; Messwandler, m rus. измерительный преобразователь, m;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

измерительный преобразователь — keitlys statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtaisas, reaguojantis į reiškinį ir kuriantis signalą, kuris yra vienos ar kelių šio reiškinio charakteristikų funkcija. atitikmenys: angl. transducer vok. Messumformer, m;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

измерительный преобразователь — keitlys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. transducer vok. Meßumformer, m; Meßwandler, m rus. измерительный преобразователь, m; первичный измерительный преобразователь, m pranc. transducteur, m … Fizikos terminų žodynas

Источник

Измерительный преобразователь

Полезное

Смотреть что такое «Измерительный преобразователь» в других словарях:

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… … Справочник технического переводчика

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, устройство, преобразующее измеряемую физическую величину (перемещение, давление, температуру, электрическое напряжение и т.д.) в сигнал (обычно электрический) для дальнейшей передачи, обработки или регистрации.… … Современная энциклопедия

Измерительный преобразователь — ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, устройство, преобразующее измеряемую физическую величину (перемещение, давление, температуру, электрическое напряжение и т.д.) в сигнал (обычно электрический) для дальнейшей передачи, обработки или регистрации.… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — (датчик) средство измерения, преобразующее измеряемую физическую величину (перемещение, давление, температуру, электрическое напряжение и т. д.) в сигнал (обычно электрический) для передачи, обработки или регистрации … Большой Энциклопедический словарь

измерительный преобразователь — 2.5.4 измерительный преобразователь : Средство измерений (или его часть), служащее для получения информации об измеряемом количественном или качественном свойстве и преобразования ее в форму, удобную для обработки, хранения, дальнейших… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Измерительный преобразователь — техническое средство с нормируемыми метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации и передачи,… … Википедия

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — датчик элемент измерительный, сигнального, регулирующего или управляющего устройства, преобразующий контролируемую величину (давление, температуру, скорость и т. п.) в сигнал, удобный для измерения, передачи, регистрации, и воздействия на… … Металлургический словарь

измерительный преобразователь — (датчик), средство измерения, преобразующее измеряемую (контролируемую) физическую величину (перемещение, давление, уровень жидкости в сосуде, температуру, электрическое напряжение, силу тока, частоту, силу света и т. д.) в сигнал (обычно… … Энциклопедия техники

измерительный преобразователь — keitlys statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtaisas, keičiantis vienos rūšies signalo energiją kita rūšimi. atitikmenys: angl. transducer vok. Messumformer, m; Messwandler, m rus. измерительный преобразователь, m;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

измерительный преобразователь — keitlys statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtaisas, reaguojantis į reiškinį ir kuriantis signalą, kuris yra vienos ar kelių šio reiškinio charakteristikų funkcija. atitikmenys: angl. transducer vok. Messumformer, m;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

измерительный преобразователь — keitlys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. transducer vok. Meßumformer, m; Meßwandler, m rus. измерительный преобразователь, m; первичный измерительный преобразователь, m pranc. transducteur, m … Fizikos terminų žodynas

Источник