Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 311

Калибровки представляют собой калибровку сдвига нуля, калибровку шкалы преобразования и автокалибровку шкалы и сдвига нуля.

Диапазон входных сигналов увеличивается при помощи внедрения внешних адаптеров, которые также способствуют построению преобразователей измеряемых значений в сигнал, который адаптируется по диапазону ко входным сигналам аналого-цифрового преобразователя.

К внешним адаптерам относятся делители напряжения, способные производить измерения напряжений, превышающих входной сигнал; шунты, преобразующие ток и напряжение; специальные преобразователи тока и напряжения для измерения слабых сигналов; специальные преобразователи сопротивления и напряжения; термопреобразователи на основе термопар и термосопротивлений, которые подсоединяются ко входным цепям без вспомогательных адаптеров при помощи программной установки режима канала.

Основными действиями модуля управления и связи является получение команд от внешнего контроллера по шине интерфейса. Предусмотрен адаптер, создающий соответствие между логическими уровнями интерфейса шины и логическими уровнями модуля управления и связи.

Самописцы подразделяются на одноканальные и многоканальные регистраторы данных. К самописцам относят круговые самописцы, цифровые индикаторы, ленточные самописцы, способные производить работу даже в тяжелых условиях.

Бумажные самописцы с узкой кассетой обеспечиваются 1—4 перьями для производства непрерывной записи, также 6 многоступенчатыми перьями, могут оснащаться цифровым дисплеем. К этому типу относятся и высокопроизводительные графические самописцы с наличием цифрового дисплея.

Безбумажные самописцы созданы на основе сохранения данных во внутренней памяти на дискетах или на съемных картах памяти. Данные сохраняются в формате MS-DOS, архивируются, анализируются на любом совместимом компьютере.

В конструкции предусмотрен жидкокристаллический дисплей, который дает возможность применения всех свойств бумажных самописцев. Данные предоставляются в форме диаграммы: ступенчатые диаграммы или цифровая форма. Самописцы такого типа имеют функции компрессии данных, данные изображаются в виде гистограмм. Программируется самописец при помощи дисплея.

Циркулярные бумажные самописцы позволяют произвести простой просмотр и хранение данных, могут иметь возможность подсоединения к локальному принтеру, некоторые образцы обеспечиваются маркерами.

Графические самописцы относятся к приборам, производящим сбор регистрируемой информации, которая выводится на дисплей, также информация может передаваться, обрабатываться.

Самописцы широко используются для мониторинга и контроля до 18 сигналов единовременно, которые поступают от разных внешних источников. Многоканальный низкочастотный самописец используется для измерения медленно изменяющихся сигналов напряжения по 8 независимым, гальванически развязанным относительно друг друга каналам для передачи результатов внешнему контроллеру по шине. Для изменения параметров обработки сигнала (например, частоты обновления данных) существует коэффициент усиления входного сигнала, при этом отдельно по каждому из измерительных каналов по командам от внешнего контроллера. Бумажные, графические переносные исследовательские самописцы используются для периодических исследований и ратификаций автоклавов, моечных машин и дезинфекторов.

Сахариметр – прибор, созданный для измерения концентрации сахарозы в растворах по углу вращения плоскости поляризации.

Сахариметрами оснащаются производственные лаборатории пищевой, перерабатывающей, фармацевтической, химической промышленностей для контроля технологических процессов и качества пищевых продуктов.

Приборы, характеризуемые как сверхпроводящие квантовые интерференционные технические приспособления, разработанные на принципе сверхпроводящего туннелирования.

Используются для произведения измерений очень слабых электрических напряжений, примерно в 1014 В, для фиксирования малых преобразований магнитного поля, около 1011 Э. Получили широкое применение в квантовой электронике.

Светодальномер – прибор, в основе которого лежит применение электромагнитных колебаний светового диапазона. Используется для инженерно-геодезических исследований. Светодальномеры также называются электрооптическими дальномерами.

Светодальномеры измеряют расстояния между двумя точками: в первой устанавливается светодальномер, а во второй точке – отражатель. Для произведения измерений световой поток посылается из передатчика в сторону отражателя. Задача отражателя состоит в отражении сигнала в обратную сторону.

Светодальномер с пассивным отражением осуществляет измерение расстояний до предметов, не используя отражатель, а опираясь на отражательные способности самих предметов. Погрешность таких дальномеров не превышает 10 мм.

Для определения времени, за которое осуществляется распространение световых волн, применяют прямой и косвенный способы. Прямой способ состоит в нахождении промежутка времени при помощи импульсных дальномеров, в которых измерение времени находится в результате запаздывания принимаемого после отражения светового импульса относительно момента его излучения. Косвенный способ состоит в измерении разности фаз двух элементов магнитных колебаний.

В качестве источников света применяли лампы накаливания в диапазоне 3—30 Вт, газосветные лампы 50—100 Вт, для современных светодальномеров используются газовые и полупроводниковые оптические квантовые генераторы. Для светодальномеров в основном употребляется амплитудная модуляция с диапазоном частот 10—80 МГц, при этом разность фаз примерно в единицу равносильна модификации расстояния, которое не превышает см.

Модулятор и демодулятор разработаны на принципе Керра эффекта или Поккельса эффекта. Генератор масштабной частоты создает переменное напряжение, которое изменяет световой поток, в генераторе соответствующая длина волны задает масштаб преобразования разности фаз в расстояния. В результате модуляции через линзовую или зеркально-линзовую оптические системы свет компонуется в узконаправленный пучок, который отправляется на отражатель.

При отражении свет фокусируется на демодулятор оптической системой, идентичной передающей системе. Отношение фаз в полученном световом сигнале и в управляющем демодулятором напряжении определяет зависимость регистрируемой индикатором разности фаз интенсивности на выходе демодулятора.

Подразделяются на импульсные и фазовые дальномеры.

Импульсные светодальномеры созданы для прямого нахождения интервала времени, нужного для прохождения двойного расстояния световым импульсом.

Фазовые светодальномеры разработаны на основе применения непрерывного светового потока, при котором образуются искусственные высокочастотные модуляции интенсивности. Если частота модуляции преобразуется плавно, то происходит модулирование разности фаз изменения отправляемого и отраженного потоков света.

Светодальномеры фиксируют наибольшие и наименьшие интенсивности света, количество которых определяет время и расстояние.

Светодальномеры делятся на типы относительно своих размеров и точности измерения:

  1) большие, измеряющие расстояния 0—25 км, точность измерения составляет 1 : 400 000;

  2) средние – 5—15 км, точность – 1 : 300 000;

  3) малые (или топографические), способные производить измерения на расстоянии 5—6 км, при этом точность находится в диапазоне от 10 000 до 100 000.

Представляет собой прибор, используемый для произведения измерения высот и курсовых углов астрономических ориентиров навигации, горизонтальных и вертикальных углов, расположенных между ориентирами, находящимися на земле.

Секундомер – прибор, используемый для измерения промежутков времени. Секундомер способен измерять промежутки времени, исчисляемые от нуля и момента остановки прибора.

Секундомеры середины XX в. отличались небольшими размерами, в конструкции были предусмотрены две кнопки управления. Пуск, остановка, возврат стрелки к нулю осуществлялись при помощи задействования заводной головки и кнопок управления. Предусматривалось наличие двух секундных стрелок, которые измеряли общую и поэтапную длительность исследуемого процесса, и одной минутной стрелки. В секундомере задавались шкала на 30 с и шкала на 30 мин.

Современный секундомер представляет собой независимое, полностью настраиваемое плавающее окно. Текущее значение прибора можно изменить, каждый секундомер настраивается отдельно. Для современных секундомеров можно производить вариации размера. Также можно настроить окна таким образом, чтобы они находились над другими окнами, настраивается любая комбинация отображения параметров времени: ч, мин, с.