Виды регистрирующих устройств и принцип их действия

Слайд 1

Для наблюдения за технологическими процессами на производстве, при проведении научно исследовательских и экспериментальных работ, а также в медицинской практике часто требуется не только измерять те или иные физические величины, но и автоматически фиксировать их значения. Для этой цели служат разнообразные регистрирующие устройства.

Регистрирующее устройство - прибор для автоматической записи на носитель информации данных, поступающих с датчиков или других технических средств. Очень часто, в измерительной технике под регистрирующими устройствами понимают совокупность элементов средства измерений, которые регистрируют значение измеряемой или связанной с ней величины. По результатам регистрации измеряемых величин можно определить текущие значения измеряемой величины, установить функциональные связи между несколькими измеряемыми величинами и т.д.

(слайд 2)

Обобщенную структурную схему регистрирующего прибора (рис. 1) можно представить в виде ряда последовательно соединенных преобразователей – измерительной цепи, при помощи которой выбирают масштаб регистрации. Эта же цепь преобразит измеряемую величину в пропорциональное значение тока для действия измерительного механизма. Измерительный механизм преобразует ток в пропорциональное перемещение указателя отсчетного устройства и механически связанного с ним рабочего органа регистрирующего устройства.

Рис. 1

В зависимости от числа одновременно регистрируемых величин различают одноканальные и многоканальные регистрирующие приборы (до восьми каналов при одном носителе информации).

Регистрирующие устройства могут представлять собой неотъемлемые функциональные узлы измерительных приборов, установок, блоки в составе информационных, измерительных, контрольных систем, комплексов, либо самостоятельные устройства.

(Слайд 3)

Все регистрирующие устройства можно разделить на два вида.

· Устройства с регистрацией информации в визуальной форме.

· Устройства с регистрацией информации в электронном (безбумажном виде)

И то и другое устройство может быть цифровым или аналоговым.

В аналоговых - информация записывается в аналоговом виде на электронном носителе, обычно магнитной ленте, в виде графиков, диаграмм. Считывание с этих устройств производится либо с помощью соответствующих технических средств, либо непосредственно - визуальное считывание информации. В настоящее время аналоговые устройства применяются все реже, постепенно заменяясь на цифровые устройства.

В цифровых регистрирующих устройствах — информация записывается в цифровом виде.

Цифровые регистраторы данных предназначены для записи технических параметров в цифровом виде на электронные носители информации — магнитные диски, твердотельные накопители и т. д. В простейшем случае цифровой регистратор представляет собой микропроцессорное устройство с аналого-цифровым преобразователем, цифровым таймером для временно́й привязки и накопителем информации, в более сложных случаях — это специализированная ЭВМ, которая кроме простой записи информации по множеству каналов предоставляет возможность обработки информации, в т. ч. в режиме реального времени, и её визуализацию на экране дисплея.

В зависимости от вида регистрирующего устройства и носителя информации, которые используются в приборе, а также частотного диапазона регистрирующие приборы разделяют на самопишущие приборы, светолучевые осциллографы и магнитографы. Наибольшее распространение в промышленности и технике получили самопишущие приборы.

Самопишущим называют регистрирующий прибор, в котором запись формы измеряемых величин или их функциональной зависимости происходит в виде диаграммы на различные носители. В зависимости от вида регистрации самопишущие приборы разделяют на приборы с непрерывной и с точечной регистрацией, а по типу измерительного устройства – на приборы с измерительным механизмом и компенсационные.

(Слайд 4)

Несмотря на различные виды носителей информации и конструктивные различия самопишущих приборов, принцип их устройства одинаков (рис. 2). Измерительный механизм прибора преобразует измеряемую величину в перемещение указателя и механически связанного с ним регистрирующего устройства. Для перемещения носителя информации используются различные лентопротяжные механизмы. Информация регистрируется при помощи устройства, которое механически связано с указателем.

Способы регистрации информации, применяемые в самопишущих приборах, должны обеспечивать наглядность результатов, минимальные затраты на обслуживание и обработку и возможность длительного хранения результатов. Различают способы регистрации с нанесением слоя вещества на носитель информации, со снятием слоя вещества с носителя информации и с изменением состояния вещества носителя.

Рис. 2

Для регистрации информации способом нанесения слоя вещества применяют карандаши, пасты, специальные чернила, копировальные бумаги и др.

Способ регистрации со снятием слоя вещества носителя предусматривает использование иглы (или резца) из твердого материала, которая при перемещении по поверхности носителя срезает слой предварительно нанесенного парафина или металлического покрытия.

В самопишущих приборах иногда применяют способ регистрации с изменением верхнего слоя состояния вещества. Он состоит в том, что на светочувствительный слой носителя информации воздействует световой луч.