3. PRZETWORNIKI POMIAROWE

Przetwornik pomiarowy Przetwornik pomiarowy jest to układ fizyczny realizujący przemianę jednej lub wielu wielkości fizycznych na jedną lub wiele wielkości fizycznych. Przetwarzanie odbywa się zgodnie z tzw. funkcją przetwarzania Y= f( X) X

Y

PRZETWORNIK

POMIAROWY

2

Klasyfikacja przetworników pomiarowych PRZETWORNIKI POMIAROWE

ANALOGOWE

CYFROWE

ELEKTROMECHANICZNE

A/C

ELEKTRYCZNE

C/A

ELEKTRONICZNE

C/C

ELEKTRONOWE

3

Charakterystyka przetwornika pomiarowego funk cja przetwarzania:

Y

Y=f( X)

aprok symacja liniowa

Y 1

błąd nieliniowości

Y 2

∆N = Y 1 -Y 2

0

X1

X

zakres przetwarzania

4

Czułość przetwornika pomiarowego Y

∆ X

Y 2

∆ Y

Y 1

0

X1

X2

X

5

Czułość przetwornika pomiarowego Y

∆

dY

czułość bezwzględna

S = lim

=

X

∆ →0 X

∆

dX

dY

dY

S =

= X

w

czułość względna

dX

dX

X

1

stała przetwornika

C =

(dla przetwornika liniowego) S

6

Pobudliwość przetwornika pomiarowego Pobudliwość jest to zdolność przetwornika do reagowania na małe zmiany wielkości mierzonej Próg pobudliwości(bezwzględny błąd pobudliwości): X

∆ prog

Względny błąd pobudliwości: X

∆

X

prog

δ max =

p

X

X

∆

dX

X

δ

=

≈

p

X

X

7

Rozdzielczość Rozdzielczość:

jest to suma rozróżnialnych stanów ε wielkości mierzonej.

x

Bezwzględny błąd rozdzielczości: X

∆

= ε

rozdz

x

Względny błąd rozdzielczości: ε

X

x

δ

=

rozdz

X

8

Związek między pobudliwością i czułością: 1

X

δ

=

dY

p

Sw

9

PRZETWORNIKI ELEKTROMECHANICZNE

Przetwornik magnetoelektryczny symbol:

schemat konstrukcji:

α

N

S

T

α = 1

i

c

∫ idt

T 0

11

Przetwornik elektrodynamiczny symbol:

schemat konstrukcji:

α

α = ci i 12

i 1

i 2

12

Przetwornik indukcyjny symbol:

schemat konstrukcji:

I 1

I 2

Φ1

Φ2

I W1

I W2

α = c Φ

ω Φ sin∠ Φ ,Φ = c I

ω I sin∠ I , I 1

2

( 1 2)

1 2

( 1 2)

13

Przetwornik elektrostatyczny symbol:

schematy konstrukcji:

A)

B)

α

d=var

α= cU 2

U

U

p=var

α= cU 2

α

14

PRZETWORNIKI ELEKTRYCZNE

Posobniki

I

Rd

Ud

U

U

V RV

V

Rd 3

Rd 2

Rd 1

I

Ud 3

Ud 2

Ud 1

U

V RV

V

U

U

U

3

2

1

16

Parametry posobników: R : 1÷100 kΩ

p

kl: 0,02; 0,05; 0,1

17

Boczniki

R

R

I

A

A

A

IA

A

A

I

Rb

R

b

b 1

Rb 2

Rb 3

I

I 1

I 2

I 3

18

Parametry boczników: U : 30, 45, 60, 100, 150, 300mV

b

I : 1÷100A

b

19

Dzielniki napięcia rezystancyjny

pojemnościowy

R 1

C 1

U 1

U 1

R

U

2

2

C

U

2

2

indukcyjny

transformatorowy

autotransformatorowy

10

10

9

9

8

8

7

7

U1

6

6

5

U

5

z

U

4

1

4

3

3

2

2

U2

U

1

2

1

0

0

20

Dzielniki napięcia U

Przekładnia dzielnika:

1

p = U 2

21

Klasy dzielników napięć: 0,01; 0,02; 0,05; 0,1

22

Dzielniki prądu konduktancyjne

indukcyjnościowy (MKP)

I 1

I 2

I 1

G

Go

z 1

DETEKTOR

I 1

I 2

I 2

z 2

G

G

G

G

G

G

o

23

Przekładniki A

B

P1

P2

przekładniki

przekładniki

napięciowe

prądowe

S1

S2

a

b

A

a

I 1

I 2

U 1

U 2

V

A

B

z

b

z

1

z 2

1

z 2

kUN U 1

kIN I 1

φ

ψ

U 1

I 1

24

Przekładniki napięciowe: U : 100V

sN

kl: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3

25

Przekładniki prądowe: I : 10; 15; 20; 30; 50; 75A pN

I : 5A

sN

kl: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3;5

26