Сравнительная оценка характеристик измерительных преобразователей

Аналитический обзор литературных источников [9, 10, 11, 12, 13] показывает, что наибольшее распространение в технике получили следующие типы первичных измерительных преобразователей: пневматические, индуктивные, фотоэлектрические, емкостные, растровые, индуктосины.

При проектировании автоматических средств измерительной техники одной из основных является задача выбора типа первичного преобразователя, так как он определяет не только возможности АИС с точки зрения количества формируемых управляющих команд, точности измерения, способа обработки сигнала измерительной информации, но и области их применения, возможности создания многопараметрических АИС, простоты конструкции механизмов измерительных станций и модулей, уровня квалификации обслуживающего персонала и экономических затрат.

Анализ метрологических характеристик первичных измерительных преобразователей, структуры отсчетных устройств, способов преобразования сигнала измерительной информации и обобщение опыта проектирования и эксплуатации измерительных систем позволяет провести сравнительную оценку показателей измерительных приборов с целью рационального их выбора исходя из вида решаемой задачи.

В таблице 2.1 дана сравнительная оценка характеристик измерительных преобразователей, представленных в классификационной схеме (рисунок 2.1), по указанным выше параметрам.

Таблица 2.1 – Сравнительная оценка характеристик преобразователей

Анализ значений интегральных оценок (таблица 2.1) показывает, что наилучшими характеристиками среди преобразователей с аналоговым выходным электрическим сигналом обладают индуктивные измерительные преобразователи, а среди широкопредельных преобразователей с цифровым выходным сигналом – растровые.

Известно [14], что в процессе эксплуатации существуют следующие причины возникновения погрешностей:

– внешние воздействия, которые подразделяются на долговременные, действующие в течение всего срока службы АИС (влияние температуры, влажности, вредных примесей в окружающем воздухе, внешних магнитных и электрических полей, механических воздействий и др.), и на воздействия, оказывающие влияние только в процессе измерения, например, воздействие неинформативных параметров входного сигнала (частоты и формы импульса, помехи, изменение состава и состояния измеряемой среды и др.);

– внутренние воздействия, которые проявляются в виде изменения характеристик элементов и деталей, входящих в состав средства измерения, из-за физического старения, механического или электроэрозионного износа.

В зависимости от причин возникновения погрешностей существуют различные методы повышения точности средств измерений, которые подразделяются на следующие две группы:

– методы, предотвращающие возникновение погрешностей, которые бывают конструктивно-технологическими и защитно-предохранительными;

– методы снижения уровня существующих погрешностей при функциональной коррекции погрешностей отдельных функциональных блоков и статистической минимизации.