Измерительные средства с электрическим преобразованием (электрические приборы)

Измерительными средствами с электрическим преобразованием для измерения линейных размеров или, как их чаще всего называют, электрическими или электронными приборами, называются измерительные средства, в которых преобразование измерительной информации, т.е. информации, содержащей сведения об измеряемом размере, осуществляется через преобразование рода или параметров электрического тока.

Функциональная схема любого прибора с электрическим преобразованием (рис. 6.1) включает в себя первичный преобразователь – датчик, воспринимающий механические перемещения (линейные или угловые) и совместно с входной цепью вырабатывает сигнал, содержащий информацию об измеряемой физической величине; преобразователь, обрабатывающий поступающую информацию и вырабатывающий аналоговый сигнал, который передается в выходную цепь. Последняя может быть в виде отсчетного или регистрирующего устройства — шкалы со стрелкой, цифрового отсчетного устройства или самописца. Выходная цепь может включать в себя дискриминатор, т. е. устройство, выдающее сигнал о годности или браке измеряемого объекта или отнесении его к определенной размерной группе. В качестве выходной цепи может быть и АЦП — аналого-цифровой преобразователь, преобразующий сигнал в вид сигнала, который может принять ЭВМ для обработки. В некоторых электронных приборах имеются все перечисленные выходные цепи, а у некоторых только одна из них в зависимости от назначения прибора. Схемы всех электронных приборов обязательно включают блок питания, получающий ток от электрической сети или от автономного источника — аккумулятора, батареи.

Первичный преобразователь — датчик выделяется в электрических приборах в отдельный конструктивный узел, который располагается непосредственно на измерительной позиции, а остальные конструктивные элементы схемы выводятся от измерительной позиции в места, удобные для размещения, или даже монтируются непосредственно в устройстве, где используется измерительная информация (например, активного контроля). Часто все элементы электрической цепи, кроме датчика, конструктивно оформляются в виде отдельного узла, называемого электронным блоком. В некоторых приборах отдельно конструктивно оформляются несколько узлов: блок питания, отсчетное устройство, самописец и т. д.

Рис. 6.1. Принципиальная схема прибора с электрическим способом преобразования измерительной информации.

Изменяющиеся параметры электрического тока, которые несут информацию о значении измеряемой величины, часто входят в название прибора, а чаще всего в название датчика, хотя принципиально датчик может быть использован только совместно с остальными перечисленными выше элементами. Поэтому, говоря об электронном приборе, имеют в виду прибор с индуктивным датчиком или индуктивный прибор и т. д.

Наибольшее распространение в последние годы в промышленности получили приборы с индуктивным способом преобразования (приборы с индуктивным датчиком). Реже применяют приборы с емкостным датчиком.