Примечание
Примечание
Аналоговые и цифровые преобразователи
Все первичные измерительные преобразователи по своей сути являются аналоговыми устройствами. Однако в последнее время наблюдается доминирование цифровых информационных измерительных систем, в связи с чем аналоговый выходной сигнал первичного измерительного преобразователя должен иметь форму, пригодную для его использования в цифровых ИИС.
Существует три вида сигналов:
1) аналоговый сигнал, являющийся электрическим представлением или аналогом (это ток или напряжение) исходного измеряемого сигнала (технологического параметра);
2) цифровой сигнал, в котором функция (например, частота) используется для представления исходного измеряемого сигнала;
3) кодированный цифровой сигнал, в котором параллельный цифровой сигнал, например, разрядностью в 8 бит, представляет значение исходного измеряемого сигнала (технологического параметра).
Бит (англ. bit, от binary — двоичный и digit — знак) — двоичная единица, в теории информации — единица количества информации. Бит в вычислительной технике — двоичная цифра, двоичный разряд.
|
|
Собственно, эти виды сигналов обычно определяют типы первичных измерительных преобразователей. Известны измерительные преобразователи, выход которых является чисто электронным аналогом измеряемого сигнала (технологического параметра). Другие измерительные преобразователи представляют измеряемую величину в цифровой форме, а третьи — в виде цифрового кода.
Устройства, преобразующие электрический или другой аналоговый сигнал в эквивалентный цифровой, называют аналого-цифровыми преобразователями (АЦП). АЦП обычно является частью цифрового измерительного прибора.
Устройства, предназначенные для обратного преобразования (преобразование цифрового сигнала в аналоговый), называют цифро-аналоговыми преобразователями (ЦАП).
В системах управления и регулирования с цифровыми ЭВМ применяются самые разнообразные АЦП и ЦАП.
4.6. Линии связи
Линии связи — это линии между первичным измерительным преобразователем и другой частью информационно-измерительной системы (ИИС). Если первичный измерительный преобразователь располагается на каком-то расстоянии от системы, то необходимо предпринимать шаги к тому, чтобы линии связи не влияли на эффективность системы. Для этого в систему встраивается один или более каскадов сопряжения сигналов, усиливающий, преобразующий и т. п. малый выходной сигнал первичного измерительного преобразователя в аналого-цифровой сигнал. Важно, чтобы информация, выдаваемая первичным измерительным преобразователем, не потерялась при передаче ее к другим частям ИИС. При этом нужно учитывать взаимное влияние преобразователей и других блоков системы друг на друга.
|
|
В более широком понимании: линия связи — это среда распространения, например, электромагнитных волн от источника сигнала к приемнику сигнала. Среда распространения сигнала может быть воздушной, кабельной и т. д. Источник сигнала, линия связи и приемник сигнала образуют канал связи.
По виду используемой энергии линии связи можно разделить на пневматические, электрические, волоконно-оптические.
Давлением р называют физическую величину, характеризующую интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил f, с которыми одно тело действует на поверхность другого, например, жидкость на стенки технологического аппарата, т. е.
Если распределение сил вдоль поверхности равномерно, то давление р на любую часть поверхности равно
где А — площадь этой части поверхности;— сумма приложенных перпендикулярно к ней сил.
Под абсолютным давлением в технологическом аппарате понимают полное давление газа или жидкости на его стенки. Разность между абсолютным давлением и атмосферным давлением при называется избыточным давлением :
Если значение абсолютного давления ниже значения атмосферного давления (), то их разница называется вакуумметрическим давлением (или разрежением) :
За единицу измерения давления в СИ принят паскаль (Па), равный давлению, которое вызывает сила в один ньютон (1 Н), равномерно распределенная по нормальной к ней поверхности площадью 1 м2. Применяются также внесистемные единицы: кгс/см2; мм вод. ст.; мм рт. ст. Кроме того, в настоящее время эксплуатируются измерительные приборы, отградуированные в фунтах на квадратный дюйм (psi) и в фунтах на квадратный фут (psf). Между паскалем и другими единицами измерения давления существуют следующие соотношения:
1 кгс/см2 = 98066,5 Па = 0,1 МПа;
1 мм рт. ст. = 133,322 Па;
1 бар = 105 Па;
1 psi = 6894,76 Па;
1 psf =47,837 Па;
1 атм = 101,325 кПа = 760 мм рт. ст. (атмосфера физическая).
Приборы для измерения давления и разности давлений называют манометрами.
В зависимости от измеряемой величины различают следующие средства измерения давления:
• манометры — для измерения избыточных давлений;
• вакуумметры — для измерения вакуума (разрежения);
• мановакуумметры — для измерения избыточных давлений и разрежений;
• дифференциальные манометры (дифманометры) — для измерения разности (перепада) давлений;
• напоромеры — для измерения малых избыточных давлений (до 40 кПа);
• тягомеры — для измерения малых разрежений (до 40 кПа);
• тягонапоромеры — для измерения малых избыточных давлений и разрежений.
По принципу действия манометры подразделяют на жидкостные, деформационные, электрические и т. д.