检测仪表的三个基本部分组成
仪器网 · 2012-07-14 23:35 · 42820 次点击
检测仪表的结构虽因功能和用途各异,但通常包括三个基本部分,如图1-5所示。
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(一)检测部分
检测部分一般直接与被测介质相关连,通过它感受被测变量的变化,并变换成便于测量的相应的位移、电量或其它物理量。这部分包括以下两种情况.
1.敏感元件
敏感元件是能够灵敏地感受被测变量并作响应的元件。例如弹性膜盒能感受压力的大小而引起形变,因此弹性膜盒是一种压力敏感元件。当然敏感元件的输入输出关系应是稳定的单值函数关系,如能是线性或近似线性更理想。
2.传感器
传感器不但能感受被测变量并能将其响应传送出去。即传感器是一种以测设为目的、以一定的精度把被测量转换为与之有确定关系的、便于传送处理的另一种物理量的测量器件。_七述弹性膜盒的输出是变形,是一种极小的位移最,不便于向远方传送,如果把膜盒中心的位移转变为电容极板的间隙变化,就成为输出信号是电容量的压力传感器。
由于电信号便于传送处理,所以大多数传感器输出信号是电压、电流、电感、电阻、电容、频率等电量。目前利用光导纤维传送信息的传感器也得到发展,它在抗干扰、防爆、传送速度等方面都很突出。
另外,某些敏感元件的输出响应本来就可以进行方便传输处理,如热电偶元件,它感受温度后直接转换成电动势,所以有时也称这类敏感元件叫做传感器(如热电偶传感器).
(二)转换传送部分
转换传送部分(也称信号处理器)是把检测部分输出的信号进行放大、转换、滤波、线性化处理,以推动后级显示器工作。
转换器是信号处理器的一种.传感器的输出通过转换器把非标准信号转换成标准信号,使之与带有标准信号的输入电路或接门的仪表配套,实现检测或调节功能.所谓标准信号,就是物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。如直流电流4-V2OmA;直流电压1-v5V;空气压力20-l00kPa等都是当前通用的标准信号。
有了统一的标准信号,不仅可使同一系列的各类仪表容易构成检侧或控制系统,而且还可以将不同系列的仪表甚至计算机连接起来,构成系统使用,这样兼容性、互换性大为提高,配套方便,从而扩大了仪表应用范围。如频率转换成4-2OmA电流等.另外,不同的标准信号之间通过转换器也可相互转换。如气/电转换器能把20-100kPa的空气压力转换成4-20mA的直流信号.而电/气转换器能把4-2OmA的直流信号转换成20-100kPa的空气压力信号。
变送器是传感器与转换器的另一种称呼。凡能直接感受非电的被测变量并将其转换成标准信号输出的传感转换装置,可称为变送器。如差压变送器、浮筒液位变送器、电磁流量变送器等。个别的如温度变送器也可直接接收由热电偶、热电阻输出的非标准电信号。
(三)显示部分
将测量结果用指针、记录笔、数字值、文字符号(或图像)的形式显示出来。显示部分可以和检测部分、信号处理部分共同构成一个整体,成为就地指示型测量仪表,如弹簧管压力表,玻璃管式液位计,水银温度计等;也可以单独工作为一台仪表与各类传感器、变送器等配合使用构成检测、控制系统,如电子电位差计、数字显示表、无纸记录仪等。
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