Функции измерительного преобразователя

Измерительный прибор предназначен для преобразования измерительного сигнала х(t) в выходной сигнал у(t):

,

где х (t) и у (t)–векторные величины; F (х) – требуемая функция преобразования.

Предполагаем, что функция F (х) осуществляет все необходимые математические операции, включая интегрирующие и дифференцирующие.

В реальных приборах функция преобразования зависит не только от сигнала х (t), но также от возмущения x(t) на сигнал х (t), от помех h(t), действующих на параметры прибора q, от погрешностей D q возникающих вследствие неточностей изготовления прибора, и от помех v‚ возникающих в самом приборе (моменты трения, паразитные ЭДС.) (рис.2.2)

,

где x, h, q (h), n- векторы.

Измеряемыми величинами, на основе которых формируется полезный сигнал х(t) являются параметры первичной информации, такие, как давление, температура, расход топлива, расстояние, скорости, ускорения, вибрации и т. д. К числу вредных возмущений относятся перегрузки, вибрации, электрические и магнитные поля, неконтролируемые вариации окружающей среды и др. Все эти возмущения вносят погрешности в показания прибора.

Прибор должен воспроизводить измеряемые величины с допустимыми погрешностями. При этом слово «воспроизведение» понимается в самом широком смысле: получение на выходе прибора величин, пропорциональных входным величинам; формирование заданных функций от входных величин (квадратичная, логарифмическая шкалы и др.); получение производных и интегралов от входных величин; формирование на выходе слуховых и зрительных образов, отображающих свойства входной информации; формирование управляющих сигналов, используемых для управления и контроля; запоминание и регистрация выходных сигналов.

Измерительный сигнал, получаемый от контролируемого объекта, передается в измерительную систему в виде импульса какого-либо вида энергии. Можно говорить о первичных сигналах, непосредственно характеризующих контролируемый процесс, о сигналах, воспринимаемых чувствительным элементом прибора, о сигналах, подаваемых в измерительную схему, и т. д. При передаче информации от контролируемого объекта к указателю прибора сигналы претерпевают ряд изменений по уровню и спектру и преобразуются из одного вида энергии в другой.