Импульсная модуляция u 0 e t 0 t u. АИМ амплитудно-импульсная (АИМ) 0 t u. ШИМ широтно-импульсная (ШИМ) 0 t u. ФИМ фазоимпульсная (ФИМ) времяимпульсная (ВИМ) 0 u. ЧИМ t частотно-импульсная (ЧИМ) 0 t
Импульсно-кодовая (цифровая) модуляция 0 t ИКМ-АМ (ЦАМ ) 0 t ИКМ-ЧМ (ЦЧМ ) 0 t ИКМ-ФМ (ЦФМ ) 0 t
Импульсная и цифровая техника измерений u Um 0 t u. T дискретизация по времени 0 t u. K уровень шага квантования 6 4 число уровней квантования 2 n – количество разрядов двоичного кода 0 u. Ц 0 квантование по уровню амплитуд 7 5 3 2 4 6 7 5 t t кодирование (оцифровка)
Цифровые измерительные приборы и преобразователи N Обобщённая структурная схема ЦИП АЦП ВУ ЦОУ Код УУ ЦИП уравновешивающего типа развёртывающего следящего x, xk xk 0 Цикл измерения xk Отсчёт t 0 Отсчёт t
Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи Цифроаналоговые преобразователи Четырёхразрядный ЦАП R E Q 3 Q 2 23 Q 1 Q 0 22 21 20 R 0 u. ВЫХ Двоичному числу 1001 соответствует напряжение
Аналого-цифровые преобразователи Последовательный М & Запуск Ст2 1 D/A 2 3 4 R Т u. ВХ К S Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 u. ВЫХ
Аналого-цифровые преобразователи Параллельный u. ВХ K UОП 2 n-1 Qn-2 Qn-3 R K 2 n-2 K R CD Qn-1 1 Q
Аналого-цифровые преобразователи Последовательно-параллельный АЦП 1 ЦАП Σ АЦП 2 20 21 22 23 24 25
Кодоимпульсные цифровые вольтметры Структурная схема Управляющее устройство ux Входное устройство Устройство сравнения Прецизионный делитель Цифровое отсчётное устройство Источник опорного напряжения
Кодоимпульсные цифровые вольтметры Временные диаграммы t 0 80 40 20 10 8 4 2 1 0 0 t 1 0 0 1 1 1 20 В 0 0 2 В t 1 В 40 В 0 t 0 0 1 0 0 0 1 1 t
Цифровой вольтметр с времяимпульсным преобразованием Структурная схема Ux Ux/ Входное устройство 1 UУСII UТ Т Устройство сравнения II & UСЧ 2 UГЛИН 1 2 Устройство сравнения I UГСИ UУСI Генератор счетных импульсов Счетчик импульсов N Цифровое отсчетное устройство
Цифровой вольтметр с времяимпульсным преобразованием UГЛИН Временные диаграммы Ux/ 0 UУСI t Δt 0 t UУСII UТ 0 UГСИ 0 t Δt T 0 t UСЧ 0 t
Времяимпульсные вольтметры с двойным интегрированием Структурная схема Ux Входное устройство Источник образцового напряжения Генератор счетных импульсов UГСИ Ux / 1 2 UИОН UГСИ UИ Устройство сравнения Интегратор Т UУПР I ; UУПР II Управляющее устройство UТ Цифровое отсчетное устройство N Счетчик импульсов &
Времяимпульсные вольтметры с двойным интегрированием UУПР I UУПР 0 Временные диаграммы T 1 t UУПР II Ux/, UИОН Ux/ 0 UИОН UИ t T 2 0 UТ 0 UГСИ t 0 t 1 t 2 T 0 0 t t t UСЧ 0 N t
Цифровые мультиметры ux R x Панель управления Аттенюатор и устройство выбора режима Клавиатура ДУ АЦП ПЗУ ОЗУ Микропроцессор Преобразователь u= Блок нормализации сигналов Выход в канал связи Сдвигающий регистр u~ u= Делитель напряжения и образцовая мера сопротивления RОБР Сдвигающий регистр u= Преобразователь R Дисплей Опорное напряжение UОП Сдвигающий регистр Блок управления Генератор тактовых импульсов
Преобразователи серии «Сапфир»
Единицы измерения температуры: • градус Фаренгейта – °F • градус Реомюра – °R • градус Цельсия – °C • градус Кельвина – К (2. 4) (2. 5)
Рис. 2. 10. Общий вид конструкции термопреобразователей сопротивления «Метран-203 ТСМ (50 М)» и «Метран-204 ТСМ (100 М)»
Тема 2. 3. Основы теории и технические средства измерения давления
2 R 2 r а) б) pо pо p в) г) о p е) p p ж) p з) д) и) p Δα p н) p p к) p о) м) л) p п) Рис. 2. 14. Упругие чувствительные элементы датчиков давления: а – мягкая плоская мембрана с жестким центром; б – мягкая мембрана с жестким центром и гофром; в – мембранная манометрическая коробка; г – мембранная анероидная коробка; д – сильфон; е – плоская мембрана; ж – мембрана с прериодической гофрировкой; з – мембрана с апериодической гофрировкой; и – мембрана с периодической гофрировкой и жестким центром; к – трубка Бурдона; л – витая трубка; м – геликоидальная пружина; н – колпачок; о – полусфера; п – полый стержневой элемент
Датчики давлений серии «Сапфир» Датчики давлений серии «Метран»
Рис. 2. 16. Лопастной счетчик Рис. 2. 17 Схема скоростных счетчиков с тангенциальной турбинкой
Принцип действия скоростных счетчиков основан на том, что число оборотов турбины в единицу времени n пропорционально скорости потока, омывающего турбинку: n=k. W, (2. 15) где k – коэффициент пропорциональности; W – скорость потока в некотором сечении счетчика F. Объемный расход через счетчик равен: Q=WF. (2. 16) На основании решения (2. 15) и (2. 16) получим: n=k∙Q/F. (2. 17)
Рис. 2. 18. Картина течения вещества через сужающее устройство (а) и эпюры давления (б) и скорости (в) Рис. 2. 19. Схемы стандартных сужающих устройств
Рис. 2. 22. Внешний вид ультразвуковых расходомеров
1 h h Рис. 2. 23. Схема указательных стекол на технологических аппаратах
Рис. 2. 23. Схемы поплавковых уровнемеров Рис. 2. 24. Схема буйкового пневматического уровнемера
Рис. 2. 25. Схемы измерения уровня гидростатическими уровнемерами
Рис. 2. 26. Схемы электрических средств измерений уровня
Рис. 2. 27. Акустические уровнемеры «Эхо»
