ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Регистрация сигналов в измерительных цепях из "Измерения при теплотехнических исследованиях " В связи с развитием комплексной автоматизации и появлением систем централизованного контроля возникла потребность в унификации передаваемых по измерительным линиям сигналов, упорядочивающая номенклатуру технических средств, а также облегчающая их разработку и использование. [c.136] Наиболее прост метод унификации сигналов, поступающих с преобразователей потенциометрического типа. В этом случае не требуется каких-либо специальных устройств или схем достаточно подавать на крайние точки потенциометра напряжение, равное максимальному значению унифицированного напряжения Сигнал, снимаемый со средней точки потенциометра относительно минуса источника, будет представлять собой напряжение постоянного тока, изменяющееся в соответствии с изменением измеряемого параметра в диапазоне от О до 0 . [c.137] В ГСП включаются нормальные ряды измерительных блоков, охватывающие широкий диапазон изменения параметров и сигналов. Создание нормального ряда приборов обычно связано с предварительной экспериментальной доводкой представителей ряда. Использование обобщенных характеристик на стадиях планирования и обработки результатов экспериментов позволяет сократить объем работ и получить результаты в самом общем виде. Исследования, проводимые с целью нормализации, должны быть направлены на решение двух главных задач типизации конструкций разрабатываемых блоков приборов и оптимизации прототипов нормального ряда. [c.139] Смысл типизации заключается прежде всего в ограничении числа типоразмеров, включаемых в нормальный ряд. Эта задача подчинена ряду требований, из которых главное — назначение таких паспортных характеристик приборов, которые обеспечивают наилучшую воспроизводимость градуировок каждого преобразователя. [c.139] Оптимизация прототипа конструкции блока прибора заключается в отыскании таких геометрических размеров, которые обеспечивали бы нормальному прибору определенные метрологические свойства. Например, можно потребовать максимальной или заданной точности в возможно более широком диапазоне условий применения, нечувствительности к определенным уровням помех и т. д. Кроме обычных для измерительных преобразователей требований по точности, быстродействию и надежности к унифицирующим преобразователям предъявляется ряд специфических требований, техническое обеспечение которых подробно рассмотрено В. Ю. Кончаловским [152]. [c.139] Информация об измеряемых величинах, которую переносят сигналы в измерительных цепях, в конечном счете должна быть принята человеком. В технических устройствах, служащих для отображения информации, осуществляются сигнализация, индикация или регистрация. [c.139] Сигнальные и индикаторные устройства служат для получения данных о текущих значениях измеряемых величин непосредственно во время проведения эксперимента. [c.139] Для количественной оценки текущих значений измеряемых величин служат средства индикации, которые могут представлять информацию как в аналоговой, так и в цифровой форме. К. аналоговым индикаторам относятся шкальные приборы с указателями различного рода и прежде всего стрелочные шкальные индикаторы. Цифровая индикация осуществляется путем представления значения измеряемой величины некоторыми символами (буквами или цифрами). Цифровые индикаторы можно классифицировать по способу воспроизведения цифр, основанию системы счисления, по функциональным, конструктивным и другим признакам [25]. [c.140] Третья форма представления информации о результатах измерения — регистрация есть автоматическая запись в символической форме количественных данных на некотором материальном носителе. Зафиксированная на носителе информация может многократно использоваться как человеком-оператором, так и вычислительными машинами. Запись информации об исследуемом процессе разрывает цепь восприятия от объекта к оператору и позволяет осуществлять моделирование процесса при воспроизведении записи. При этом возможно выборочное воспроизведение по заданной программе, воспроизведение по программе со слежением за особенностями изучаемого процесса, воспроизведение с изменением масштаба времени. В процессе регистрации или воспроизведения возможны функциональные сопоставления измерительных сигналов, т. е. построение графиков, диаграмм, таблиц. [c.140] Как и в случае индикации, символы, применяемые при регистрации, разделяются на аналоговые и цифровые аналоговые, в свою очередь, можно разделить на геометрические и физические. Геометрические символы в виде точек, условных знаков, отрезков линий наносятся, как правило, на обычную бумагу с помощью печатающих или рисующих регистрирующих органов. При использовании различных магнитных, оптических, электрических и электронных регистрирующих органов информация фиксируется путем местного изменения физического состояния носителя. Регистрация физическими символами в настоящее время является одним из основных средств для ввода и хранения данных в ЭВМ. [c.140] Регистрирующие устройства, являющиеся выходными элементами измерительных цепей, во многом определяют характеристики измерительных систем в целом. Так, быстродействие регистратора определяет скорость вывода информации из измерительной цепи и во многих случаях является фактором, ограничивающим быстродействие всей системы. С точки зрения повышения быстродействия перспективны электрографические и магнитографические регистрирующие органы, которые способны работать со скоростями до десятков тысяч знаков в секунду. [c.141] Носители в регистрирующих системах должны обеспечивать длительное хранение ин юрмации без разрушения или стирания символов, допускать многократное воспроизведение, обеспечивать в ряде случаев повторное использование. [c.141] В приборах развертывающего уравновешивания измеряемая величина х (О уравновешивается циклически повторяющимся изменением величины Хр(/), вырабатываемой специальным генератором (рис. 33, в). Если при следящем уравновешивании компенсирующая величина непрерывно следует за изменением х, то в развертывающей системе функция Хр t) изменяется независимо, и лишь в моменты равенства х и Хр формируются отмечающие импульсы. Автономность и цикличность функции Хр (О определяют широкие возможности метода развертывающего преобразования, недоступные для методов прямого и следящего преобразования. [c.143] Свойства и характеристики регистраторов разнообразных типов исследованы и подробно описаны в 127] и [124]. [c.143] Универсальные регистраторы прямого преобразования, аналоговые и цифровые, выполняются как с механическими, так и с немеханическими регистрирующими органами. Включение в измерительную цепь электромеханического или механического преобразователя резко снижает быстродействие прибора, что ограничивает область его применения. При исследованиях теплотехнических объектов в большинстве случаев необходимо регистрировать весьма кратковременные изменения измеряемых величин, поэтому регистраторы с исполнительными органами, записывающими геометрические символы, почти не находят применения. Наибольшее значение в исследовательской практике приобрели светографические и магнитографические приборы. [c.143] До последнего времени светолучевые (электрические) осциллографы были наиболее распространенными безынерционными универсальными аналоговыми регистраторами. Все более широкое использование магнитографии несколько сужает применение светолучевых осциллографов, но главное преимущество последних — легкость визуализации записи — сохраняет за ними важное значение в исследовательской практике. [c.143] При регистрации быстропеременных сигналов на осциллограммах возникают искажения, вызванные неидеальностью динамических характеристик гальванометров. При надлежащем успокоении гальванометры, выпускаемые промышленностью в соответствии с ГОСТ 11013—64, обладают приблизительно линейной амплитудно-частотной характеристикой в частотном диапазоне (0—0,5) /о при жидкостном и каркасном магнитоиндукционном успокоении, и (О—0,6) при обмоточном магнитоиндукционном успокоении. Нелинейность амплитудно-частотных характеристик в пределах указанной полосы частот не превышает 10% для жидкостного и каркасного успокоения и 5% для обмоточного магнитоиндукционного успокоения. [c.147] Действительные регистрируемые сигналы редко бывают чисто синусоидальными, чаще они содержат гармоники, частоты которых выше /о любого гальванометра. Поэтому при регистрации сложных сигналов (например, прямоугольной формы) возникают искажения, вызванные недостаточной протяженностью линейного участка ампли-гудно-частотной характеристики гальванометра. Для удовлетворительного воспроизведения сложных сигналов следует использовать альванометры со значительным превышением /о над основной частотой регистрируемого процесса. Так, для треугольных импульсов Ока необходимо 3—5-кратное, а для прямоугольных— 10—20-крат-1ое превышение. [c.147] Степень успокоения р также оказывает большое влияние на переходную характеристику гальванометра. В недоуспокоенном гальванометре входной сигнал на переходном процессе вызывает колебания подвижной системы с частотой / = У 1 — р . При р 0,65 обеспечивается относительно быстрая реакция при небольшом перебросе за линию установившегося отклонения. [c.148] Вернуться к основной статье