Аналоговые приборы выдачи информации

Показывающие приборы

Регистраторы

Приборы выдачи цифровой информации

Механические приборы цифровой индикации

Оптические цифровые приборы

Электронные цифровые приборы

Дискретно – аналоговые преобразователи

Печатающие устройства

Электронно-лучевые визуальные приборы

12. Список литературы

Введение

Различают аналоговые и дискретные методы выдачи измеритель ной информации. В обоих случаях простейшей формой выдачи является отображение результатов измерения на визуально считываемой шкале указывающего устройства. Для отображение тенденций изменения измеряемой величины существует ряд аналоговых и цифровых методов, более подробно описываемых ниже

 

Аналоговые приборы выдачи информации

Из показывающих приборов в настоящей главе описаны приборы магнитоэлектрической, электромагнитной и электродинамический систем. В измерительном: устройстве эти приборы могут быть использо­ваны либо для непосредственно­го отображения измерительной информации (рис. 1), либо в

 

 

качестве устройств, отображаю­щих аналоговые значения пре­образованных цифро-аналоговым преобразованием дискретных значений измеряемых величин. Регистрируемые приборы, называемые самописцами, устанавливают в тех случаях, когда необходимо фиксировать изменение измеряемых величин во времени. Диаграммные записи наглядны; при правильном выборе диа­пазона измерениям скорости перемещения бумаги они фиксируют существенные изменения измеряемых величин и являются надеж­ным документом,, отражающим ход производственных процессов. В основном применяют точечные регистраторы и приборы с не­прерывной записью, При повышенных требованиях к точности используют компенсационные регистраторы или устройства записи в координатах X—Y (координатные регистраторы).

ПОКАЗЫВАЮЩИЕ ПРИБОРЫ

В первую очередь к этой группе приборов относятся приборы с магнитоэлектрической системой, в которых жестко связанная со стрелкой поворотная рамка вращается в однородном поле по­стоянного магнита. Возникающий при протекании тока по рамке крутящий момент отклоняет ее до тех пор, пока развиваемое возвратной пружиной усилие не уравновесит его. Шкала при­бора строго линейна. Направление отклонения стрелки зависит только от направления тока, так что нулевая отметка может находиться внутри шкалы. Минимально достижимые диапа­зоны измерения прецизионных приборов составляют примерно 0,3 мкА (или 0,3 мВ), а для щитовых приборов 1 мкА (или 10 мВ). Потребляемая мощность в наилучшее случае не превы­шает ~1 мкВт.

В электромагнитных приборах вращающийся железный сердечник, жестко связанный со стрелкой, и неподвижный сердечник намагничиваются полем охватывающей их катушки. Под дей­ствием сил взаимного отталкивания возникает вращающий мо­мент, уравновешиваемый усилием возвратной пружины. Под­бирая форму сердечников и обмотки, можно обеспечить примерно линейную градуировку шкалы, хотя зависимость между током в катушке и развиваемым выталкивающим усилием — квадратич­ная. Приборы электромагнитной системы измеряют эффективное значение тока и потому применимы для измерений как постоян­ного, так и переменного токов. Минимально достижимые диапа­зоны измерений составляют 1 мА (или 1,5 В). Потребляемая мощ­ность ~0,1 В*А.

В приборах с поворотным магнитом плоский магнит, жестко соединенный с указателем, устанавливается в направлении ре­зультирующей полей, создаваемых неподвижной, обтекаемой то­ком катушкой и устанавливающим магнитом. Шкала приблизи­тельно линейна. Так как подвижный элемент не связан с токопроводящими проводами и не несет на себе возвратных пружин, он достаточно легок и виброустойчив. Минимально достижимые диапазоны измерений составляют ~400 мкА (или 4 В).

 

ТОЧЕЧНЫЕ РЕГИСТРАТОРЫ

 

В точечных регистраторах свободно подвешенная стрелка (задающая душка) периодически прижимается к красящей ленте, установленной над диаграммной бумагой. Пишущая кромка образует хорду окружности, описываемой стрелкой измерителя, что обеспечивает достаточную линейность шкалы. Последовательность точек, образует линию, характеризующую значения изменения измеряемой величины. Метод регистрации позволяет использовать высокочувствительные механизмы, с малой потребляемой мощностью, развивающих малый крутящий момент. При регистрации медленно изменяющихся величин регистратор может быть использован для многоточечной регистрации. Одновременно с переключением контролируемых точек смещается красящая лента, в результате чего отдельные кривые записываются разными цветами. Потребляемая мощность ~10^-7 Вт.

ИЗМЕРИТЕЛИ И РЕГИСТРАТОРЫ С НЕПРЕРЫВНОЙ ЗАПИСЬЮ

 В регистраторах этого типа стрелка измерительного устройства жестко соединена с регистрирующим механизмом. Стрелка таких приборов должна обладать большей жесткостью, чем в точечных регистраторах, а измерительное устройство должно развивать большой крутящий момент, так как необходимо преодолеть трение между пером и бумагой. Прямолинейная запись достигается при помощи эллиптического выпрямляющею механизма. В приборах с непрерывной записью стрелка снабжается пером с капилляром; чернила подаются по тонкой трубке (шлангу) из специального баллончика. Такое устройство позволяет запа­сать линию длиной до 4500 м (потребляемая мощность 10^-3 Вт, при наличии усилителя 10^-7—10^-9 Вт). Требуемую скорость пере­мещения бумажной ленты при известных колебаниях измеряемой величины можно определить по приведенным ниже данным:

Среднее время между изменениями измеряемой величины,

с......                                                    90 30 15 6 3 1,5 0,5

Скорость перемещения бумаги, мм/ч 20 60 120 300 630 1200 3600

 

При выборе регистратора его чувствительность не всегда является ограничивающим фактором, поскольку существуют регистраторы со встроенными измерительными усилителями.