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

Для цифрового измерения температуры применяются также частотные измерительные преобразователи температуры. В качестве частотных ИПТ в настоящее время используют термочувствительные кварцевые резонаторы ТКР. Основными преимуществами цифровых термометров с ТКР являются весьма высокая чувствительность (до 10"" °С) и малая погрешность. Недостаток преобразователей ТКР - узкий диапазон измерения (не выше 250...400 °С). Основные данные отечественного цифрового кварцевого термометра, разработанного во Львовском политехническом институте (рис. 11.8), приведены в табл. 42.

Современное состояние цифровой термометрии характеризуется еще значительным разрывом в уровне погрешностей у датчиков температурь! - прежде всего термоэлектрических (около 1 ...2 %) и у вторичных цифровых измерителей (0,1...0,01 %). Суммарная погрешность измерения температуры остается пока еще значительной. Уровень погрешностей температурных режимов различных технологических процессов снижается качество изделий, ограничивает достигаемую степень качества полупроводниковых изделий, значительно уменьшает уровень съема мощности с ядерных реакторов. Принимаются меры для повышения точности датчиков температуры уменьшением разброса нх характеристик, снижения дрейфа характеристик во времени, коррекции нелинейности и введения мер температуры (реперных температурных точек) в структуру средств измерения температуры. Созданы высокоточные цифровые измерители температуры с суммарной погрешностью (0,1...0,2 %).

Серийно выпускаются переносные цифровые инфракрасные пирометры (табл. 42), которые отличаются от пирометров ручного уравновешивания повышенным быстродействием, широким диапазоном области применения, малыми габаритными раз---рами и массой, а также возможностью измерения температуры от 0° до 1500 °С (этот диапазон перекрывается семью модификациями).


Рис. 11.8. Цифровой пирометр переносной типа Смотрич п5.

ил. ЦИФРОВЫЕ ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Цифровые весоизмерительные устройства (ЦВУ) нашли широкое применение в различных отраслях промышленности для учета, фасовки и дозирования материалов. ЦВУ обеспечивают значительное повышение точности, быстродействия и чувствительности весовых устройств, связь с вычислительными машинами, полную автоматизацию процесса взвешивания и дозирования, способствуют экономии материалов, повышению качества продукции и производительности труда. ЦВУ разделяют на весоизмерители прямого преобразования и уравновешивания.

ЦВУ прямого преобразования-сопоставления осуществляют однонаправленное преобразование неса в величину, удобную для квантования и кодирования. К ЦВУ прямого преобразования относятся преобразователи (рис. 11.9);

1) масса угол код (Р ->- а Np) (рис. 11.9, а), осуществляющие преобразование Р а и а N одним из методов преобразования угла поворота в цифровой код;

2) массаперемещениекод (РаЛ/р) (рис. 11.9,а), осуществляющие преобразование Р-*- I пружинным силонзмерителем, выполненным как в виде витой пружины, так и в виде упругого элемента, и / Л/р одним из методов преобразования перемещения в цифровой код, в том чисе растровыми и интерференционными методами (п. 1.3). Для повышения точности ЦВУ такого типа необходимы совершенные упругие элементы, обладающие ничтожным последействием и малым температурным коэффициентом модуля упругости. К таким



Ггпс


Рис. 11.9. Структуры цифровых весоизмерительных устройств сопоставления: а - с пружинным преобразователем массы; б -с тензорезнстивным преобразователем массы.


-»-

»-\

Рис. 11.10. Структуры цифровых весоизмерительных устройств уравновешивания: о - с обратным преобразователем ток - сила; б - с обратным преобразователем код - ток сила; в -с обратным преобразователем код-напряжение.

упругим элементам относится кварцевая пластина. В Высшей технической школе г. Ильменау (ГДР) под руководством профессора Егер разработаны и подготовлены к серийному производству прецизионные ЦВУ интерференционного типа с кварцевым упругим элементом, обладающие погрешностью 0,01 % в широком температурном диапазоне.

3) масса -»- деформация - коэффициент передачи теизомоста ->- напряжение -» код (f е К и -> \р) (рис. 11.9,6), осуществляющие преобразование Я 8 -* и тензорезисторным силоизмерительным преобразователем и и N одним из методов преобразования напряжения в цифровой код. Большая группа ЦВУ на базе тензорезисторных преобразователей использует преобразование вес сопротивление -»- частота код.

4) масса частота код (Р f- Np) (рнс. 11.9,б), осуществляющие преобразование Р fx частотными силоизмернтельнымн преобразователями и f -"Np одним из методов цифрового измерения частоты. Для повышения быстродействия чаще всего используют метод измерения частоты по периоду;

5-1498




Рис. II.п. Цифровые весы для торговли.

Цифровые весоизмерительные устройства уравновешивания бывают с компенсацией измеряемой величины (рис. 11.10, а, б) и с предвключениы-ми измерительными преобразователями (рис. 11.10, в). Первые используются в основном на малые массы (до 100 г.), вторые - практически на остальной диапазон.

В ЦВУ с компенсацией измеряемой величины применяют в качестве обратного преобразователя магнитоэлектрический или электромагнитный силовые механизмы либо механический Компенсатор, выполненный в виде набора образцовых гирь. ЦВУ с магнитоэлектрическим и электромагнитным силовыми механизмами выполняются со статической и астатической характеристиками, а с механическим компенсатором - с астатической характеристикой.

ЦВУ с предвключеипыми измерительными преобразователями обычно выполняются с астатической характеристикой. В ЦВУ со статической характеристикой выходным параметромявляется ток, который затем преобразуется в цифровую форму (рис. 11.10,а).

В ЦВУ с астатической характеристикой используются в основном цифровые интеграторы в виде счетчиков импульсов, а в качестве обратных - преобразователи: код - ток, код - момент, код - напряжение, код - набор гирь (рис, 11.10,6, в).

В новых моделях цифровых весов, как правило, для коррекции погрешностей и линеаризации характеристики применяются микропроцессоры (табл. 43).

На Киевском ПО «Веда» совместно с Институтом электродинамики АН УССР подготовлены к серийному производству электронные торговые цифровые пятикилограммовые весы класса 0,05 с применением специализированного микропроцессора с емкостным преобразователем масса -перемещение - емкость - напряжение - интервал времени - код (рис. 11.11).

11.5. ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ УГЛОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Высокоточные измерители угловых и линейных перемещений или кодирующие преобразователи перемещений (КПП) основаны иа возможности квантования угла и длины с высокой точностью.

Таблица 43. Цифровые весоизмерители

Тип, завод-изготовитель (фирма), страна

Пределы взвешивания, кг

Основная погрешность/ %

Время измерения (дозирования), с

Тип сило-измерителя-

Цифровые весовые дозаторы 6ДК-10, 10ДК-2500, Киевское ПО «Веда», СССР

Цифровое весовое устройство 6045УВ-ТЦ ПО «Веда»

Цифровые регистрирующие весы «Дина», ПО

10--2500 1-..5000

0,1 (0,5) 0,4

3 (300) 10...80

Квадрантный

Теизорезистор-иый

0,04..-3

Виброчастотный

«Веда»

Цифровые весы серии 5700 Сарториус, ФРГ

0,0002--60

0,0003

Магнитоэлектрический





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