Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

образователем (рис. 1.11,6). Этот метод также реализуется в два этапа. На первом этапе производится уравнение с точностью до погрешности квантования величин и с помощью масшхабного преобразователя, в результате

На втором этапе при = X -- АХ„ на выходе устройства вычитания создается разностная величина

АХр = (X + АХ„) N/N„ - X, = (X + АХ„) N/N - XN/N„ -~

-Акв = AX/V/iV„-AKB.

Если Акв= X V„<AXiV/iV„ и Хо = XN/N„, то N/N„ = xJX. Тогда

Ахр = АХ„х„/Х = е,.,Хо. (1.35)

Следовательно, на выходе устойства вычитания создана величина, строго пропорциональная при х = const искомой относительной нестабильности 6„. Погрешность измерения нестабильности (%), возникающая от квантования X,

. 100 =

100.

При измерении малых относительных нестабильностей необходим высокоточный масштабный преобразователь. (Однако в этом случае бн определяется без применения вычислительных устройств.

1.4. КЛАССИФ1ШАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Автоматическими измерительными приборами и преобразователями называют обычно измерительные устройства, в которых автоматизирована какая-либо из операций, входящих в процедуру измерения (например, уравновешивание, обработка результатов ряда измерений, вычисление результата косвенных измерений). Так, в автомагическом потенциометре автоматизирован процесс уравновешивания, в коррело-

АВтоматичесте измерительные приборы

По форме выхода \ аналогявые \

По группе испшзие-мш методов измерения

Ло режиму работы Зо времени

\уравноШивания сопостов/гения \уравнобешивания

Рис. 1.12. Классификация автоматических измерительных приборов.



ПрйМай Цепь

v~m----

-<-

Офатнаячепь

Рис. 1.13. Структурные схемы приборов: й-разомкнутая; бзамкнутая; ИМ - измерительный механизм; ИС- измер.1тельная схема; РУ - регистрирующее устройство; УС - устройство сравнения; УН-усилитель некомпеисацни; ОП - обратный преобразователь; П - преобразователь.

метре - операция вычисления автокорреляционной функции, в цифровых измерительных приборах автоматизирована вся процедура измерения, во многих измерительных устройствах автоматизирована одна из наиболее трудоемких операций - исключение некоторых составляющих основной и дополнительных погрешностей.

Автоматические измерительные приборы разделяются по таким признакам: по форме выходного сигнала; по группе используемых методов измерений; по режиму работы прибора во времени (рис. 1.12).

По форме выходного сигнала приборы разделяются на аналоговые и цифровые.

В аналоговых приборах ферма выходного сигнала аналоговая, выходным сигналом является обычно перемещение регистрирующего органа или указателя по отношению к шкале.

В цифровых приборах форма выходного сигнала цифровая, выходным сигналом является кодовый сигнал, представляющий результат законченного процесса измерения в виде цифры или кода.

По группе используемых методов измерений приборы разделяются на приборы, основанные на использовании метода сопоставления с разомкнутой структурной схемой (рис. 1.13,а), приборы, основанные на использовании метода уравновешивания с замкнутой структурной схемой (рис. 1.13,6), и комбинированные приборы.

В приборах сопоставления все преобразования от входной измеряемой величины X до выходной Y имеют одно направление; от входа к выходу, в них X преобразуется в величину К, удобную для квантования, кодирования и запоминания с заданной точностью, например в угол а (п. 11.5).

В приборах уравновешивания с замкнутой структурной схемой создается разностная величина А X = X - х, которая используется для осуществления процесса уравновешивания. Выходная величина замкнутой части схемы используется для создания изменяющейся по значению образцовой компенсирующей величины (в приборах сопоставление не используется). Замкнутая структурная схема прибора •состоит из двух цепей - прямой и обратной. В прямую цепь входят: УС - устройство сравнения или устройство вьгаитания УВ, УН - усилитель некомпенсащ и, П - преобразователь с выходной величиной - У, удобной для измерения и обратного преобразования



(рис. 1.13,6). Выходная величина звена П обычно удобна для квантования и кодирования, используется для преобразования в компенсирующую величину и для дальнейшего преобразования в выходную величину всего прибора. В большей части цифровых приборов уравновешивания выходом П является код. В обратную цепь входит обратный преобразователь ОП, преобразующий выходную величину Y в компенсирующую, однородную со входной X или однородную с одной из промежуточных величин.

В зависимости от режима работы во времени АИП уравновешивания, аналоговые и цифровые можно разделить на приборы следящего и развертывающего уравновешивания.

В приборах следяш,его уравновеишвания обычно уравновешивающая или компенсирующая и выходная величины непрерывно следуют за изменениями измеряемой величины, превышающими порог чувствительности прибора. В приборах следящего уравновешивания или в следящих приборах при X = const все звенья прибора находятся в состоянии покоя.

В приборах развертывающего уравновешивания уравновешивающая или компенсирующая величина изменяется повторяющимися циклами по заданному закону. Приборы развертывающего уравновешивания измеряют повторяющимися циклами обычно с постоянной частотой, независимо от изменения значения X, или с переменной частотой, зависящей обычно от скорости изменения X. Перед каждьш новым циклом измерения значение предыдущего результата измерения X сбрасывается или запоминается. При X - const все звенья прибора развертывающего уравновешивания непрерывно работают.

1.5. СРАВНЕНИЕ АНАЛОГОВЫХ И ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ В КООРДИНАТАХ «ТОЧНОСТЬ» И «БЫСТРОДЕЙСТВИЕ»,

«СТОИМОСТЬ» и «сложность»

По результатам, полученным на основе опыта производства и эксплуатации аналоговых и цифровых приборов, можно обобщенно сравнить аналоговые и цифровые приборы в координатах «точность» и «быстродействие», «стоимость» и «сложность».

Каждый аналоговый и цифровой прибор можно изобразить одной точкой на плоскости в координатах «точность» и «быстродействие», а затем полосы, заполненные точками, сжать в обобщенные кривые, представленные на рис. 1.14.

На основе полученных зависимостей можно сделать следующие выводы. В области средней и высокой точности цифровые приборы имеют значительно более высокое быстродействие, чем аналоговые, а в области наиболее высокого быстродействия более высокую точность имеют аналоговые приборы (рис. 14,а). Большая часть цифровых приборов имеет высокое быстродействие, но их возможная точность в этой области резко уменьшается, так как дальнейшее увеличение быстродействия после использования самых быстродействующих ключей возможно путем уменьшения числа ступеней квантования по значению, т. е. снижением точности. Точность аналоговых приборов



Деревянные стеклопакеты как выбрать современные деревянные.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166