Устройства отображения информации (вторичные приборы)
Сейчас для отображения измерительной информации используются автоматические потенциометры разных модификаций, автоматические мосты уравновешенные, цифровые вольтметры и специализированные цифровые показывающие приборы, цифровые показывающие и регистрирующие приборы (видео-регистраторы) или безбумажные самописцы.
Показывающие цифровые приборы (рис. 37)
Показывающие цифровые приборы представляют собой специализированные цифровые вольтметры. В них есть входное устройство, которое обеспечивает подключение к прибору датчиков, имеющих унифицированный входной сигнал, а также термоэлектрических преобразователей ТЭП и термометров сопротивления ТС непосредственно. Для этого в составе входного устройства ВхУ есть соответствующие унифицирующие преобразователи. Последний поступает на вход усилителя, а затем в аналогово-цифровой преобразователь АЦП, который вводит уже кодовый сигнал в микропроцессор МК. Такие приборы снабжены клавиатурой Кл, с помощью которой водится информация в микропроцессор о типе входного устройства и об измеряемом параметре, задается диапазон измерений, а также единицы, в которых надо представить результат измерений. Этот результат отображается на цифровом табло, которое имеет 3 или 4 десятичных разряда (УОИ), что обеспечивает погрешность измерений 0,1%. В большей точности нет необходимости, так как погрешности датчиков составляют в лучшем случае 0,2-0,5%. Выпускают разные модификации таких приборов (рис. 38).
Простейший вариант такого прибора представляется в виде блока (рис. А), на лицевую панель которого выведено цифровое табло и клавиатура. Данный блок как и все остальные предусматривает возможность монтажа на щите оператора. Более удобными для получения цифровой и аналоговой информации является модификация цифровых приборов, показанная на рис.
Б), в) и г). Тут помимо цифровых табло, есть шкалы, которые выполнены либо на жидкокристаллическом экране, либо в виде линейки светодиодов. Шкалы имеют 100 делений и позволяют оператору судить о примерном значении параметра, не прибегая к запоминанию цифр. Приборы типа в) и г) могут быть в вертикальном и горизонтальном расположении шкалы. Точное значении параметра при необходимости считывается с цифрового табло.Видео-регистраторы (рис. 39)
Современные видео-регистраторы являются сложными вычислительными устройствами, по существу это специализированные промышленные компьютеры. Они обеспечивают сбор информации о десятках параметров, осуществляют сигнализацию значения параметра, отображают информацию на дисплее, запоминают информацию, иногда в их состав включаются регуляторы. Простейший видео-регистратор содержит блок коммутации БК, к которому подводятся сигналы от датчика ( термоэлектрических преобразователей, термометров сопротивления, датчиков с унифицированным сигналом, от дифференциальных трансформаторов). Число датчиков 12. Блок коммутации может быть укомплектован в любом сочетании датчиков. После преобразования сигнала датчиком, информация вводится в микропроцессорный блок. Тут сигнал усиливается, преобразуется в кодовый сигнал и вводится в микропроцессор. На экране отображается информация в двух вариантах. На рис б) текущий контроль параметра на жидкокристаллическом экране значение каждого параметра представляется отдельным столбиком, под которым подписаны единицы измерения, а сверху текущее значение параметра. При необходимости наблюдения динамики параметра (рис. В) регистратор приводится в хронологический режим. На дисплее отображается в графе 1 номер канала, в графе 2 дата, в графе 3 время и в графе 4 текущее значение параметра. На дисплее при этом отображается изменение параметра во времени. Сейчас выпускаются видео-регистраторы одноканальные.
Интеллектуальные датчики технологических параметров (рис.
40)
Интеллектуальные – датчики, в состав которых входит микропроцессор. Это расширяет возможности датчиков и одновременно увеличивает их стоимости в 4-5 раз, повышает точность измерений. Возможности: Отображение информации на встроенном дисплее Запоминание информации Автоматическое изменение диапазона измерений Представление результатов измерений в требуемых единицах Линеаризация статических характеристик Демпфирование и фильтрация сигнала Коррекция нулевого уровня сигналов Коррекция коэффициента усиления электронной части Представление результата в цифровой форме
Обычно эти датчики используют известный в метрологии метод увеличения точности (метод вспомогательных измерений). При нем помимо измерений основного параметра, дополнительно измеряются влияющие физические величины – параметры. После этого по известным формулам вычисляется результат измерений. Рассмотрим на примере датчиков давления. Обычно датчик включает помимо преобразователя давления ПрР, также измеряется температура, которая является самой важной влияющей величиной. Сигналы этих преобразователей усиливаются и через АЦП вводятся в МК. Датчик снабжен клавиатурой и цифровым табло. В месте его установке можно знать значение текущего параметра. С клавиатуры осуществляется настройка датчика на требуемый диапазон измерений и представление результата в нужных единицах. С помощью МП и ЦАП формируется унифицированный токовый выходной сигнал. МП также формирует цифровой сигнал в виде кода. По управляющему сигналу УС, который подается из операторной, может осуществляться дистанционная настройка датчика. Все перечисленные выше операции выполняются МП-ом. Измерение температуры позволяет существенно уменьшить дополнительную погрешность датчика. Она обычно в 4-5 раз меньше, чем у обычных датчиков.