3.3.2 Метрологические характеристики ип

Полученная на выходе ИП физическая величина должна содержать всю информацию об измеряемом параметре.

Функциональная зависимость выходной величины ИП от входной, описываемая аналитическим выражением в виде таблиц или графически, называется функцией преобразования ИП.

Зная функцию преобразования и измерив значение выходного сигнала Y, можно определить значение входной величины Х. Для всех преобразователей функция преобразования в численной форме определяется экспериментально в результате градуировки.

Для описания линейной функции преобразования Y = F(X) = Y₀ + SX достаточно двух параметров: начального значения выходной величины Y₀ (нулевого уровня), соответствующего нулевому значению Х, и показателя наклона характеристики S = Y / X, характеризующему чувствительность преобразователя.

Чувствительность ИП – это отношение изменения выходной величины ИП к вызывающему ее изменению входной величины.

Необходимо обеспечить постоянство чувствительности, которая должна как можно меньше зависеть от значений Х (определяя линейность функции преобразования) и частоты их изменений, от времени и от воздействия других физических величин, характеризующих не сам объект, а его окружение (так называемых влияющих величин). Тем не менее на практике оказывается, что чувствительность каждого ИП постоянна только на определенном участке функции преобразования, который ограничивается с одной стороны пределом преобразования, а с другой – порогом чувствительности.

Предел преобразования – это максимальное значение входной величины, которое еще может быть им воспринято без искажения и без повреждения преобразователя.

Порог чувствительности – это минимальное изменение значения входной величины, способное вызвать заметное изменение выходной величины ИП.

При нелинейной функции преобразования чувствительность зависит от значения входной величины.

3.3.3 Первичные измерительные преобразователи

В данной дисциплине ограничимся рассмотрением ИП, широко применяемых в области радиотехники и электроники.

Наиболее распространены три группы первичных ИП.

1. ИП, использующие механическое перемещение для измерения какого-либо параметра электрической цепи или генерирования измерительного сигнала. Они состоят из двух частей: чувствительного элемента, преобразующего измеряемую величину в механическое перемещение, и преобразователя перемещения в электрическую величину.

2. ИП, использующие зависимость электрической величины, характеризующей чувствительный элемент, от температуры.

3. ИП, использующие изменение электрических свойств объекта измерения с изменением его неэлектрических параметров.

По виду выходной электрической величины ИП делятся на параметрические и генераторные.

Выходной величиной параметрических ИП является пассивный параметр электрической цепи – сопротивление, емкость, индуктивность или взаимная индуктивность. Применение таких ИП требует вспомогательных источников питания.

Выходной величиной генераторных преобразователей является сила тока, ЭДС или напряжение. Таким образом, они сами являются источниками электрического сигнала.