1.7 Первинні перетворювачі. Датчики

Первинні прилади, датчики або первинні перетворювачі призначені для безпосереднього перетворення вимірюваної величини в іншу величину, зручну для вимірювання|вимір| або використання. Вихідними сигналами первинних приладів, датчиків є|з'являтися,являтися| як правило уніфіковані стандартизаційні| сигнали, інакше використовуються нормуючі перетворювачі (див. рис.1.8).

Розрізняють генераторні, параметричні і механічні перетворювачі:

1) Генераторні здійснюють перетворення різних видів енергії в електричну, тобто|цебто| вони генерують електричну енергію (термоелектричні, п'єзоелектричні, электрокінетичні|, гальванічні і ін. датчики).

2) До параметричних відносяться реостатні, тензодатчики|, термоопору| і т.п. Даним приладам для роботи необхідне джерело енергії.

3) Вихідним сигналом механічних первинних перетворювачів (мембранних, манометрів, дифманометрів|, ротаметрів| і ін.) є|з'являтися,являтися| зусилля, що розвивається чутливим елементом під дією вимірюваної величини.

Основні структурні схеми підключення первинних перетворювачів

Малюнок 1.8- Основні структурні схеми підключення первинних перетворювачів

Пояснення до малюнка 1.8. Первинний перетворювач, датчик Д може мати вихідний уніфікований сигнал см.рис.1.8.а і неуніфікований сигнал см.рис.1.8.б. У другому випадку використовують нормуючі перетворювачі НП|.

Нормуючий перетворювач НП| виконує наступні|слідуючий| функції: перетворить нестандартний неуніфікований сигнал (наприклад, mV, Ом) в стандартний уніфікований вихідний сигнал; здійснює фільтрацію вхідного сигналу; здійснює лінеаризацію статичної характеристики датчика; стосовно термопари, здійснює температурну компенсацію холодного спаю.

Нормуючий перетворювач НП| застосовується, також в наступних|слідуючий| випадках: коли необхідно подати сигнал вимірюваної величини на декілька вимірювальних або регулюючих приладів; а також коли необхідно передати сигнал на великі відстані, наприклад сигнал від термопари передається на малі відстані - до 10м, а уніфікований сигнал постійного струму|тік| може передаватися на великі відстані - до 100м.

У сучасних промислових регуляторах|регулювальник| нормуючий перетворювач НП| як правило є|з'являтися,являтися| обов'язковою складовою частиною вхідного пристрою|устрій| регулятора|регулювальник|.

1.7.1 Первинні перетворювачі для вимірювання|вимір| температури:

По термодинамічних властивостях, використовуваних для вимірювання|вимір| температури, можна виділити наступні|слідуючий| типи термометрів:

• термометри розширення, засновані на властивості температурного розширення рідких і твердих тіл;

• термометри газові і рідинні манометричні;

• термометри конденсаційні;

• електричні термометри (термопари);

• термометри опору;

• оптичні монохроматичні пірометри;

• оптичні колірні пірометри;

• радіаційні пірометри.

1.7.2 Первинні перетворювачі для вимірювання|вимір| тиску|тиснення|:

За принципом дії:

• рідинні (заснований на урівноваженні тиск|тиснення| стовпом рідини);

• поршневі (вимірюваний тиск|тиснення| врівноважується|зрівноважується,урівноважується| зовнішньою силою, що діє на поршень);

• пружинні (тиск|тиснення| вимірюється по величині деформації пружного елементу);

• електричні (заснований на перетворенні тиск|тиснення| в яку-небудь електричну величину).

По роду вимірюваної величини:

• манометри (вимірювання|вимір| надмірного|надлишковий| тиску|тиснення|);

• вакуумметри (вимірювання|вимір| тиску|тиснення| розрядки);

• мановакуумметри| (вимірювання|вимір| як надмірного|надлишковий| тиску|тиснення|, так і тиску|тиснення| розрядки);

• напорометри| (для вимірювання|вимір| малого надмірного|надлишковий| тиску|тиснення|);

• тягоміри (для вимірювання|вимір| малого тиску|тиснення|, розрядок, перепадів тиску|тиснення|);

• тягонапорометри|;

• дифманометри| (для вимірювання|вимір| різниці або перепаду тиску|тиснення|);

• барометри (для вимірювання|вимір| барометричного тиску|тиснення|).