3.1. Измерительные устройства ГСП. Сигналы и параметры

ИУ и системы составляют самую многочисленную группу изделий ГСП, составляющую более половины номенклатуры промышленных изделий ГСП. Они обеспечивают получение измерительной информации о физических величинах (параметрах), характеризующих технологические процессы, свойства и качество продукции.

Классификация ИУ ГСП, учитывающая вид входных и выходных сигналов, приведена на рисунке. Под «естественным» входным сигналом в приведенной классификации понимают выходную физическую величину первичного ИП, полученную однократным простым («естественным») преобразованием измеряемой величины и не соответствующую по параметрам унифицированным сигналам. При этом под простым преобразованием понимают только преобразование, используемым для измерения физическим явлением. Несмотря на большое разнообразие величин, виды естественных выходных сигналов ГСП удается ограничить десятью, приведенными на рисунке 8.

Рис.8.. Классификация СИ ГСП по входным и выходным сигналам

Рис. 8. Классификация СИ ГСП по входным и выходным сигналам

Все измеряемые и управляемые величины ГСП делят на 5 групп: теплоэнергетические, электроэнергетические, механические, физические свойства и химический состав. Каждый измеряемый параметр (их больше 30) имеет свое обозначение: I –сила тока, T – температура, K – число оборотов, Q – расход и т.д.

К устройствам получения информации относят: датчики, измерительные и нормирующие преобразователи и кодеры. В составе ее мы рассматривает и АЦП/ЦАП, так как они часто вместе с указанными элементами составляют единый прибор.

Датчики: подразделяются также на аналоговые, бинарные дискретные и цифровые датчики, выдающие последовательность импульсов или двоичное слово в некотором коде.

Носителем информации может быть один из параметров сигнала: амплитуда, частота, фаза, временные, пространственные соотношения.

Цифровые бинарные датчики имеют два состояния, каждому из которых соответствует свой уровень сигнала, который должен быть преобразован к стандартным значениям  «лог. 0» или  «лог. 1» для передачи и дальнейшей обработки.

Кодовые датчики (единица измерения - Байт) – выдают цифровой сигнал в одной из систем кодирования: код 2/10 (BCD), код 1248, код Грея, код ASCII, код EBCD1C.

Для преобразования естественного выходного сигнала в унифицированный сигнал в ГСП используются нормирующие преобразователи. Значение нормирования параметров входных и выходных сигналов в ГСП удобно пояснить на примере. Очень широкое распространение получил унифицированный сигнал постоянного тока с диапазоном значений от 0 до 5мА. Если в данном агрегатном комплексе технических средств принят такой сигнал, то это означает, что независимо от вида измеряемого параметра Х и диапазона его значений (Xmin,..., Xmax) ему соответствует на выходе нормализующего преобразователя диапазон сигналов постоянного тока от 0 до 5мА. При этом сигнал не должен изменяться с изменением сопротивления нагрузки на выходе нормализующего преобразователя в диапазоне от 0 до 2,5кОм.

Установив на выходе преобразователя резистор, например с сопротивлением 1кОм, можно привести сигнал к общему диапазону от 0 до 5В и именно на этот диапазон спроектировать АЦП. Нормализующие преобразователи с выходным сигналом в виде унифицированного тока можно размещать довольно далеко от АЦП – на расстоянии до нескольких километров. В этом случае значение сопротивления подводящих проводов не скажется на точности измерения. Лишь при больших расстояниях (свыше 10км) начинают влиять токи утечки между проводами линии. Рис.9.

Рис.9.. Датчик с унифицированным выходным сигналам 0.5 mA

Рис. 9. Датчик с унифицированным выходным сигналам 0.5 mA

Технические средства автоматизации и управления


*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.