Преобразователи электрических сигналов

Преобразователи электрических сигналов как типовые элементы САУ выполняют функции согласующих устройств без изменения количества информации, содержащегося в преобразуемом сигнале. Основные технические требования, предъявляемые к преобразователям электрических сигналов: точность и стабильность преобразования, а также высокое быстродействие.

Нормирующие преобразователи

Для преобразования выходных сигналов первичных измерительных преобразователей в унифицированные сигналы для взаимного согласования входящих в САУ элементов, дистанционной передачи сигналов по каналам связи служат нормирующиепреобразователи с унифицированным выходным сигналом, представляющие собой конструктивно законченные изделия.Действиетоковых нормирующих преобразователей для термопар и датчиков ЭДС основано на статической автокомпенсации. Токовые нормирующие преобразователи применяют и для термопреобразователей сопротивления.

 Токовый унифицированный преобразовательнепрерывно преобразует давление (разрежение), перепад давления, расход, уровень и другие параметры в унифицированный сигнал постоянного тока. В токовом преобразователе использован принцип электрической силовой компенсации. Выходной токовый сигнал преобразователя = 0...5 мА; 0...20 мА или 4...20 мА.

Аналоговые и цифровые преобразователи

Все первичные измерительные преобразователи по своей сути являются аналоговыми устройствами. Известны измерительные преобразователи, выход которых является чисто электронным аналогом измеряемого сигнала (технологического параметра). Другие измерительные преобразователи представляют измеряемую величину в цифровой форме, а третьи — в виде цифрового кода.

Устройства, преобразующие электрический аналоговый сигнал в эквивалентный цифровой, называют аналого-цифровыми преобразователями (АЦП). АЦП обычно является частью цифрового измерительного прибора. Устройства, предназначенные для обратного преобразования (преобразование цифрового сигнала в аналоговый), называют цифро-аналоговыми преобразователями (ЦАП).

Линии связи — это линии по передаче сигнала между первичным измерительным преобразователем и другой частью информационно-измерительной системы (ИИС). Источник сигнала, линия связи и приемник сигнала образуют канал связи. По виду используемой энергии линии связи можно разделить на электрические и волоконно-оптические.

ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ

Давлением (р) называют физическую величину, характеризующую интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил f, с которыми одно тело действует на поверхность другого. Под абсолютным давлением в технологическом аппарате понимают полное давление газа или жидкости на его стенки. Разность между абсолютным давлением и атмосферным давлением  при называется избыточным давлением :

Если значение абсолютного давления ниже значения атмосферного давления ( ), то их разница называется вакуумметрическим давлением (или разрежением) :

За единицу измерения давления в СИ принят паскаль (Па), равный давлению, которое вызывает сила в один ньютон (1 Н), равномерно распределенная по нормальной к ней поверхности площадью 1 м². Применяются также внесистемные единицы: кгс/см²; мм вод. ст.; мм рт. ст.

Взависимости от измеряемой величиныразличают следующие средства измерения давления:

• манометры — для измерения избыточных давлений;

• вакуумметры — для измерения вакуума (разрежения);

• мановакуумметры — для измерения избыточных давлений и разрежений;

• дифференциальные манометры (дифманометры) — для измерения разности (перепада) давлений;

• напоромеры — для измерения малых избыточных давлений (до 40 кПа);

• тягомеры — для измерения малых разрежений (до 40 кПа);

• тягонапоромеры — для измерения малых избыточных давлений и разрежений.

По принципу действияманометры подразделяют на жидкостные, деформационные, электрические.

Жидкостные манометры

В жидкостных манометрах измеряемое давление или разность давлений уравновешивается давлением столба жидкости. В приборах используется принцип сообщающихся сосудов, в которых уровни рабочей жидкости совпадают при равенстве давлений над ними, а при неравенстве занимают такое положение, когда избыточное давление в одном из сосудов уравновешивается гидростатическим давлением столба жидкости в другом.

Дифманометры используют для измерения расхода неагрессивных жидкостей, паров и газов путем определения величины перепада давления на измерительной диафрагме или ином дроссельном устройстве. Они могут быть использованы также в качестве манометров и вакуумметров. Другие приборы предназначены для измерения давлений, разрежений и разности давлений неагрессивных газов.