1.2. Основные понятия.

Активным преобразователем назовем такой, который получает энергию от внешнего источника. Преобразователь обратной связи используется в цепи обратной связи управляющей системы для измерения сигнала, противоположного по знаку входному сигналу. Входных преобразователей существенно больше, чем выходных.

Точность измерений, характеризующая близость измеренного значения физической величины к его действительному значению, обычно оценивается погрешностью. Точность измерения определяется множеством причин.

Связанной с точностью и часто ошибочно принимаемой за нее является разрешающая способность системы, характеризующая наибольшую точность, с которой осуществляются измерения.

Чувствительность преобразователя, есть отношение изменения его выходного сигнала к изменению на входе. Для линейного преобразователя, напряжение на выходе которого изменяется по линейному закону от температуры, чувствительность может быть просто определена делением общего диапазона выходного напряжения на общий входной диапазон. Рекомендуется использовать преобразователи с линейной характеристикой (рис. 1, а). Если же преобразователь является существенно нелинейным (рис. 1, б), то можно применить линеаризирующую схему формирования сигнала.

Рис. 1 Линейные и нелинейные характеристики преобразователей:

а - линейный преобразователь; б - нелинейный преобразователь.

Линейный преобразователь не рекомендуется использовать, когда измеряемая величина изменяется нелинейным образом. Линейный преобразователь может работать и вне своего обычного диапазона, но он имеет предел, при достижении которого выходной сигнал резко падает либо насыщается, когда измеряемая величина выходит за границы полной шкалы значений.

В некоторых случаях отдается предпочтение высокой нелинейности характеристик, когда желательно иметь одни выходной сигнал, соответствующий уровню логического 0, а другой — логической 1.

Еще одна характеристика преобразователя — гистерезис. В общем случае стремятся к тому, чтобы эффект гистерезиса был как можно меньшим.

Еще одна характеристика преобразователя — повторяемость значений его выходного сигнала. Выходной сигнал в идеальном случае должен быть постоянным, когда измеряемая величина не изменяется.

Другим фактором, связанным с точностью преобразователя, является время отклика. Преобразователь может иметь достаточно малую погрешность, если изменение измеряемой величины происходит медленно либо не происходит вообще.

Полоса преобразователя — это характеристика, напрямую связанная со временем отклика в виде совокупности частотных составляющих. Чем быстрее изменяется измеряемая величина, тем большая частота у составляющих и шире спектр частот выходного сигнала. Если полоса частот преобразователя относительно мала, то присутствующие в измеряемой величине высокие частотные составляющие в выходном сигнале исчезают и реакция преобразователя становится медленной, а время отклика большим.

Внешние условия необходимо учитывать для того, чтобы преобразователь точно выполнял свои функции не только в момент ввода в эксплуатацию, но и в течение всего срока службы измерительной системы.

Непосредственное воздействие внешних условий на сам преобразователь. Если известно, что преобразователь непосредственно под действием внешних условий не разрушается, то надо выяснить, сохраняет ли он точность в течение длительного времени. Влияние внешних условий на линии связи между измерительной системой и преобразователем, хотя при этом они влияют на преобразователь косвенно.