80 Билет
1 Өлшеу процесі, барлық физикалық процестер сияқты, өлшенетін шаманың нақты мәні туралы өлшеуші тұлғаға бұрмаланған көрініс көрсететін, қателіктермен жүреді. Өлшеуші құралдардың қателіктерінің сандық мәнінің нысанына қарай, қателер абсолютті, салыстырмалы және келтірілген болып бөлінеді.
Абсолютті қателік Дх аспаптың көрсеткіші хп мен өлшенетін шаманың мәні х арасындағы айырмамен анықталады:
Дх = хп – х (13)
Абсолютті қателік белгілі бір белгіде болады (плюс немесе минус) және өлшенетін шаманың бірлігімен көрсетіледі. Егер Дх > 0, онда аспап көрсеткіші жоғарылатылған; егер Дх < 0 – көрсеткіш төмендетілген.
Теңдеуден алынады:
х = хп – Дх = хп + Ду (14)
мұндағы Ду - аспаптың көрсеткіштеріне түзету.
Абсолютті қателік өлшеу сапасын толық сипаттау үшін жеткіліксіз. Оны салыстырмалы қателік жақсы сипаттайды, ол абсолютті қателіктің өлшенетін шаманың нақты мәніне қатынасымен анықталады, яғни
дх = Дх / х (15)
Әншейінде хп мәні х мәнінен аз айырмашылықты болады, онда (14) теңдеудің орнына салыстырмалы қателіктің басқа нысанын қолданады, бұл кезде пайызбен есептеледі:
дх = (Дх / хп)100 (16)
Жеке өлшеудің сапасын қанағаттанарлықтай сипаттайтын, салыстырмалы қателік, аспаптың сапасын сипаттау үшін пайдасы жоқ деуге болады. Аспаптар үшін оның сапасын барынша толық сипаттайтын шама, ол келтірілген қателік Д, ол абсолютті қателіктің аспап шкаласының соңғы мәніне қатынасына тең
Д = (Дх / Асоң.)100 (17)
Пайызбен келтірілген, негізгі келтірілген қателіктің ең ұйғарынды мәнін аспаптың дәлдік сыныбы деп атайды:
К=Дмакс=(Дхмакс / Асоң.)100 (18)
Қоршаған ортаның жағдайының және басқа пайдалану көрсеткіштерінің нормадан ауытқуы кезінде аспаптың қосымша қателігі пайда болады.
Қоршаған ортаның жағдайларының ауытқуы кезінде және басқада қолдану көрсеткіштерінің қалыптылықтан ауытқуы кезінде аспаптың қосымша қателесуі пайда болады.
2 Демодулятор, өлшенетін кернеудің полярлығын айыруы үшін, оның ауыспалы кернеу фазасына сезімталдығы болуы қажет. Мұндай демодуляторлар фаза сезінгіштер деп аталады. Дегенмен бірқатар жағдайларда өлшенетін кернеудің полярлығын анықтау талап етілмейді. Демодуляторлардың қарапайым сұлбасы мен олардың сипаттамалары 12 суретте кескінделген.
12 сурет. Демодуляторлар мен олардың сипаттамаларының сұлбасы
3Электропневматикалық және пневмоэлектрлік түрлендіргіштер
Электропневматикалық түрлендіргіштер электр сигналын пневматикалық сигналға сызықты түрлендіруді жүзеге асырады. Олардың жұмыстарын, 0–5 мА диапазонындағы тұрақты токтың өзгерісін 20-дан 100 кПа дейінгі қысымның өзгерісіне түрлендіретін, ЭПП-63 типті электрпневматикалық түрлендіргіш мысалында қарастырайық (13 сурет).
Аспаптың әрекеті күштердің қарымталану принципіне негізделген. Кіретін сигнал тұрақты ток түрінде Iкір катушка 1 арқылы өтеді, оған катушканы тұрақты магнит саңылауына 10 тартатын өріс түсіріледі. Түсетін күш шамасы ток мәніне пропорционал. Осы күштің әсерінен рычаг 4 тірек 5 айналасында бұрылады. Бұл кезде жапқыш 2 пен сопла 3 арасындағы қашықтық өзгереді, бұл дроссель аралық камера 9 мен дифференциалдық мембранадағы 11 қысымның өзгеруіне әкеледі. Бұл мембрана штокпен 12 байланысты, шток клапанның 13 ашылу дәрежесін өзгертеді және соған сәйкес түрлендіргіштің шығу камерасындағы 14 және кері байланыс сифльфонындағы 8 қысымды өзгертеді. Рыжагты жүйенің 6, 7 тепе-теңдігі аспаптың, кіретін сигнал – тұрақты ток шамасы және шығатын сигнал – шығу камерасындағы қысым шамасы арасындағы байланысты орнықтыратын, сипаттамасына тәуелді шығатын қысымның Ршығ белгілі бір мәнінде қалпына келеді. Аспап қысымы Рқор сығылған ауамен қоректенеді.
Пневмоэлектрлік түрлендіргіштер пневматикалық сигналды электрлік сигналға түрлендіруді (ток немесе кернеу) жүзеге асырады. ПЭ-55М типті пневмоэлектрлік түрлендіргіштертің функционалдық сұлбасы 14 суретте келтірілген. Пневматикалық сигналды қысым түрінде PШЫҒ қабылдаушы бірінші элемент болып Бурдон құбыршасы 1 табылады. Кіретін қысым серіппе арқылы 2 рычагқа 3 әсер ететін күшке айналатын құбырша соңындағы сәйкес жылжуды тудырады. Рычагта диск 5 және кері байланыстың күштік элементінің катушкасы 10 бекітілген. Диск 5 генератордың 7 контурына 6 әсер етеді, сол арқылы тұрақты магниттің магниттің құбырындағы 9 ауа саңылауында орналасқан кері байланыс катушкасы мен күш кедергісі арқылы генератор тізбегіндегі 8 токты өзгертеді. Катушкадан өрбитін күш, кіретін қысымнан туатын күшті қарымталайды. Рычагтың бұрылуы 4 оське салыстырмалы төмен болатындықтан, тәуелділіктің сызықтығы қамтамасыз етіледі.
Шығатын сигнал ретінде кернеу қолданған жағдайда трансформаторлық датчиктер типті түрлендіргіштер қолданылады. Бұл кезде сильфондық өлшеуші тораб, кіретін қысымды трансформаторлық датчик ішінде орналасқан плунжердің сызықтық ығысуына түрлендіреді. ППЭ-6 типті түрлендіргіштің жұмысы осыған негізделген.
13 сурет. Электропневматикалық түрлендіргіш ЭПП-63 сұлбасы.
14 сурет. Пневмоэлектрлік түрлендіргіш ПЭ-55М сұлбасы