Измерительный преобразователь

средство измерений, преобразующее измеряемую физическую величину в сигнал для последующей передачи, обработки или регистрации. В отличие от измерительного прибора, сигнал на выходе И. П. (выходная величина) не поддаётся непосредственному восприятию наблюдателя. Обязательное условие измерительного преобразования — сохранение в выходной величине И. П. Информации о количественном значении измеряемой величины. Измерительное преобразование — единственный способ построения любых измерительных устройств. Отличие И. П. От других видов преобразователей — способность осуществлять преобразования с установленной точностью. Измерительное преобразование одного и того же вида (например, температуры в механическое перемещение) может осуществляться различными И.

П. (ртутным термометром, биметаллическим элементом, термопарой с милливольтметром и т. П.). Концепция представления измерительных устройств как устройств, осуществляющих ряд последовательных преобразований от восприятия измеряемой величины до получения результата измерения, первоначально была выдвинута в СССР М. Л. Цукерманом и окончательно сформулирована применительно к измерению неэлектрических величин Ф. Е. Темниковым и Р. Р. Харченко в 1948. В 60-х гг. Эта концепция стала общепризнанной во всех областях измерительной техники, приборостроения и метрологии. Принцип действия И. П. Может быть основан на использовании практически любых физических явлений. Господствующей тенденцией в 40—70-х гг. 20 в. Стало преобразование любых измеряемых величин в электрический сигнал.

По виду преобразуемых величин различают И. П. Электрических величин в электрические, электрических — в неэлектрические, неэлектрических — в электрические, неэлектрических — в неэлектрические. Примерами первых могут служить делители напряжения и тока, измерительные трансформаторы (См. Измерительный трансформатор), измерительные усилители тока и напряжения. Примерами вторых — механизмы электроизмерительных приборов, преобразующие изменение силы тока или напряжения в отклонение стрелки или светового луча, датчики ультразвуковых расходомеров и т. П. Примерами третьих — термопары (См. Термопара), Терморезисторы, тензорезисторы, фотоэлементы, реостатные, ёмкостные и индуктивные датчики перемещения. Примерами четвёртых — пневматические И.

П., рычаги, зубчатые передачи, мембраны (См. Мембрана), Сильфоны, оптические системы и т. П. Конструктивное объединение нескольких И. П. Является также И. П. Примерами такого объединения могут служить. Датчик — совокупность И. П., вынесенных на объект измерения. Так называемый промежуточный И. П. — совокупность И. П., преобразующих выходные сигналы датчиков в другие сигналы, более удобные для передачи, обработки или регистрации. По структуре составные И. П. Подразделяют на И. П. Прямого преобразования и уравновешивающего преобразования. Первые характеризуются тем, что все преобразования величин производятся только в одном (прямом от входной величины к выходной) направлении. В этом случае результирующая погрешность определяется суммой погрешностей (с учётом их корреляционных связей) всех составляющих И.

П. Для вторых характерно применение обратного преобразования выходной величины в однородную с входной и уравновешивающую её величину. Результирующая погрешность при этом определяется лишь погрешностью обратного преобразования и степенью неуравновешенности. И. П. Уравновешивания подразделяются на следящие преобразователи с обратной связью (См. Обратная связь), статическим или астатическим уравновешиванием и преобразователи с программным уравновешиванием. Следящие И. П. С обратной связью обеспечивают непрерывность преобразования во времени. Их недостаток — опасность потери устойчивости, проявляющейся в возникновении автоколебаний при увеличении глубины обратной связи. И. П. С программным уравновешиванием свободны от этого недостатка, но их особенностью является прерывность выходной величины, т.

Е. Появление выходной величины лишь в отдельные дискретные моменты времени. В 60-х гг. Наметилась тенденция преобразования измеряемых величин в частоту электрических импульсов с помощью так называемых частотных И. П. Такие И. П. Разработаны почти для всех известных физических величин. Основные достоинства частотных И. П. — простота и высокая точность передачи их выходной величины (частоты) по каналам связи, а также относительная простота цифрового отсчёта результата измерения с помощью цифровых частотомеров. В цифровых измерительных устройствах широко применяются И. П. Аналоговых величин в цифровой код и наоборот. В них используются принципы как частотных И. П. (интегрирующие аналого-цифровые), так и программного уравновешивания (время-импульсные и поразрядного кодирования аналого-цифровые преобразователи).

Лит. Гитис Э. И., Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств, М. — Л., 1961. Орнатский П. П., Автоматические измерительные приборы аналоговые и цифровые, К., 1965. Туричин А. М., Электрические измерения неэлектрических величин, 4 изд., М. — Л., 1966. Нуберт Г. П., Измерительные преобразователи неэлектрических величин, пер. С англ., Л., 1970. П. В. Новицкий.