Przetwornik pomiarowy- urządzenie które przetwarza jedną wielkość w inną wielkość z określona dokładnością. Zwykle wielkość fizyczna nie jest dostępna zmysłom obserwatora, jest zakodowana itp. dlatego stosuje się odpowiednie przyrządy np. woltomierz, komputer który odczytuje zakodowane informacje.

A) przetwornik może być wyposzczony w pamięć do zapamiętywania wyników lub mikroprocesor do przetwarzania sygnałów informacji.

Zakres pomiarowy przyrządu- to zbiór wartości wielkości wzorcowej odtwarzany przez przyrząd, scharakteryzowany przez kres dolny i kres górny zbioru.

Przyrząd możemy zastosować do pomiaru wielkości X jeśli wartość tej wielkości mieści się w zakresie pomiarowym przyrządu.

A) długość zakresów- tzn. różnica kresów górnego i dolnego są znormalizowane liczbami:

1; 1,6; 2,5; 4;6 i ich dziesiętnymi krotnościami.

Wielozakresowy przyrząd- jeden podzakres stanowi podzbiór Wt zbioru W

Klasa niedokładności- umownie przyjęta wartość błędu dopuszczalnego w dowolnym punkcie zakresu pomiarowego przyrządu w warunkach odniesienia. Błąd ten podawany w procentach jest, odniesiony do długości zakresów pomiarowego przyrządu: 0,1%; 0,2%; 0,5% 1% 2,5% 5% klasy 0,1…2,5; 5.

Błędy dodatkowe- błędy wskazania przyrządu w warunkach innych niż w warunkach odniesienia. Wartość błędów dodatkowych podajemy oddzielnie dla każdej wielkości charakteryzującej warunki.

Rezystancja wejściowa- charakteryzuje obciążenie źródła wielkości przez przyrząd lub inaczej, charakteryzuje oddziaływanie przyrządu na źródło wielkości mierzonej co może spowodować zmianę wartości mierzonej.

Niezawodność przyrządu- jest to właściwość charakteryzująca spełnienia funkcji celu przez przyrząd. Mierzy jaka jest intensywność uszkodzeń.

Czułość przetwornika- określa, o ile jednostek zmeinii się wartość wielkości wyjściowej, jeśli wielkość mierzona zmieni się o jedną jednostkę. Przyrost wielkości wyjściowej/ przyrost wielkości mierzonej

Właściwości przetworników liniowych:

-mają stałą czułość

-następuję liniowe przekształcenie zbioru wielkości wejściowych w zbiór wielkości wyjściowych.

Przetworniki nie liniowe:

a) Przetworniki statyczne- na podstawie danej charakterystyki, wielkości obliczamy punkt po punkcie dla zadanych wartości wielkości mierzonych.

b) przetworniki dynamiczne – możemy opisać liniowymi równaniami stosując zasadę:

-apoksymacji charakterystyki nie liniowej do stycznej w punkcie pracy charakterystyki nieliniowej

- złożenie stałych wartości współczynników równania różniczkowego wokół punktu pracy.

Tensometry- czujniki rezystancyjne do pomiaru odkształceń lub wielkości które możemy przełożyć na odkształcenie (np. ciśnienie, przyspieszenie) . Czujniki jednorazowego użytku.

Czujniki jonoselektywne- pomiar pH, aktywność jonów wodoru i metali lekkich w elektrolicie

Budowa: dwie elektrody ( porównawcza, pomiarowa)

pH- charakteryzuje aktywność jonów wodoru.

Elektrokonduktometryczne – pomiar przewodność elektryczna elektrolitów i stężenie elektrolitu.

Czujniki wilgotności (pojemnościowe)

Wilgotność – jest to masa pary wodnej w 1 m3 w temp. 273.15K, pod ciśnieniem 101.325Pa (wilgotność bezwzględna)

Wilgotność względna- stosunek ciśnienia pary wodnej w warunkach PT/ciśnienie pary wodnej w stanie nasycenia.

Czujniki piezoelektryczne – pomiar przyspieszenia.

Normalizacja ( współpraca miedzy urządzeniami była możliwa i stworzona została sieć)

1)budowa elementów mechanicznych ( gniazd, wtyczek miejsc wyprowadzenia przewodu)

2)parametry stosowanych sygnałów

3) magistralę i warunki przyłączenia urządzeń do magistrali

4) kody protokoły transmisji i funkcji sterowania współpracą.

Podział czujników temp i metod:

Metody pomiarowe

1)Stykowe nieelektryczne Rozszerzalnościowe ( szklane, dylatacyjne, bimetalowe)

Monometryczne ( cieczowe, parowe, gazowe)

elektryczne termoelektryczne ( termopara)

rezystancyjne ( metalowe, półprzewodnikowe)

2) bezstykowe ( radiacyjne, fotoelektryczne, monochromatyczne, dwubarwowe)

Rozszerzalnościowe (szklane, dylatacyjne, bimetalowe)

Szklane (pałeczkowy, rurkowy prosty, rurkowy kątowy, przemysłowy w osłonie metalowej)

Budowa: zbiornik, kapilara, skala, rozszerzenie kapilary, rurka zewnętrzna, biała emalia)

Ciecze( rtęć, alkohol, pentan, tolud)

Monometryczne ( cieczowe, gazowe, parowe)

Cieczowy:

Budowa: czujnik, kapilara, skala, segment zębaty, wskazówka.

Termoelektryczne ( termopara)

Zjawisko termoelektryczne: polega na powstaniu siły termoelektrycznej w jednorodnym przewodzie metalowym, jeżeli końce maja różne temperatury.

Termopara- element obwodu elektrycznego składający się z dwóch różnych materiałów. Składa się z pary (dwóch) różnych metali zwykle w postaci przewodów, spojonych na dwóch końcach. Wykorzystują zjawisko termoelektryczne. Jeden z przewodów jest w miejscu pomiaru drugi w stałej temp np. ( mieszanina wody i lodu). Na skutek różnicy temp. Powstaje zjawisko termoelektryczne.

Zalety: prosta budowa, niezawodność, małe rozmiary, nie wymagają zewnętrznego zasilania.

Rezystancyjne ( metalowe, półprzewodnikowe)

Zasada działanie: polega na wykorzystaniu zjawiska zmian rezystancji przewodników lub półprzewodników prądu elektrycznego wraz z temp.

Pomiar polega na pomiarze rezystancji rezystora termometrycznego tworzącego czujnik temperatury.

Budowa: czujnik, przewody łączeniowe, miernik, źródło zasilania.

Termistory – rezystancyjne

Zalety: niska cena, małe gabaryty, mała bezwładność cieplna.

Wady: nieliniowa charakterystyka, szybko się starzeją.

Kryteria doboru termometru

1) Rodzaj ośrodka

-stan skupieni

-agresywność

2) Cel pomiaru

-sterowanie temp.

-pomiar wartości temp.

3)Wymagana dokładność

4)Zakres zmienności temp.

5)Pomiar, ciągły, dyskretny

6) Przestrzeń pomiatu.