Реферат на тему:

«Автоматизированное проектирование квазиуравновешанных измерительных цепей датчиков»

Датчики являются элементом технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами. Они преобразуют контролируемую величину в сигнал, удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации информации о состоянии объекта измерений.

В отличие от приборов для измерения электрических величин, датчик является более сложным измерительным устройством. Измеряемая физическая величина, поступающая на вход датчика, «отфильтровывается» от влияющих факторов и преобразуется в пассивную электрическую, величину, которая затем преобразуется в выходной электрический сигнал, т.е. в датчике есть два вида преобразования величин: преобразование неэлектрической величины в пассивную электрическую величину и преобразование пассивной электрической величины в активную электрическую величину.

Структурная схема датчика

Структурная схема датчика состоит из узла или уст­ройства, обеспечивающего преобразование входной неэлектриче­ской величины в пассивную электрическую величину, из преобразователя пассивной электрической величины в выходной электрический унифицированный сигнал, из кабельной перемычки, соединяющей между собой данные узлы. В виде отдельного узла в пределах преобразователя не­электрической величины в электрическую выделяют его измерительную цепь, обеспечивающую заданную функциональную связь между входны­ми и выходными сигналами датчика.

На рисунке 1 приведена структурная схема датчика.

Рисунок 1

В соответствии с предложенной структурной схемой измеряемая неэлектрическая величина Н_х поступает на вход ПП, где она преобразуется в электрическую пассивную величину Р_х, которая через КП подключается к ИЦ, обеспечивающей преобразование Р^'_х в электрический сигнал А^'_х. Нормирующий преобразователь преобразует А^'_х в выходной электрический унифицированный сигнал А_х. Нали­чие КП в процедуре подключения ПП к ИЦ приводит к тому, что ИЦ воспринимает Р_х вместе с параметрами КП в виде Р^'_х. Послед­нее приводит к погрешности датчика, обусловленной наличием кабельной перемычки, значение которой зависит как от параметров KП, так и от структуры ИЦ.

Выходной величиной ПП датчика в зависимости от метода преобразования неэлектриче­ской величины в пассивную электрическую величину может быть емкость, индуктивность, сопротивление или проводимость, а значение каждой из них зависит не только от измеряемой величины, но и от влияющих факторов.

Предметом методики проектирование технического объекта являются квазиуравновешанные преобразования информативных параметров емкостных и индуктивных датчиков, представляемых двухэлементной схемой замещения, в которых после достижения амплитудного или фазового состояния квазиравновесия выходные напряжения или их отношения пропорциональны искомым параметрам.

Цель методики заключается в проектировании квазиуравновешанных преобразователей параметров емкостных и индуктивных датчиков, представляемых двухэлементной схемой замещения, с заданными функциональными возможностями и заданными техническими характеристиками.

Методика решает следующие задачи: обеспечение заданного режима измерения параметров датчиков (режим заданного тока, режим заданного напряжения); выполнение заданных функций преобразования; синтез функциональной схемы преобразователя.