Traductoare

1. MĂSURAREA MĂRIMILOR NEELECTRICE. GENERALITĂŢI

Aparatele electrice pentru măsurarea mărimilor neelectrice, deşi de o mare diversitate, au în general o structură comună care este reprezentată sub formă simplificată în figura 1.

Fig. 1. Structura generală a aparatelor electronice de măsurat

Aparatul se compune din trei părţi principale:

• traductor (denumit uneori şi traductor de intrare);

• elemente de prelucrare (sau circuite modificatoare);

• indicator sau înregistrator (denumit uneori şi traductor de ieşire).

Traductorul generează semnalul electric de intrare, funcţie de mărimea neelectrică de măsurat. Dacă obiectul măsurării poate ceda energia necesară măsurării, semnalul electric se obţine de obicei prin simpla conversiune a mărimii neelectrice în mărime electrică. În caz contrar, este necesar un semnal exterior, care poate fi numit “semnal de activare”, pentru obţinerea semnalului electric corespunzător (acesta este cazul, de exemplu, la măsurarea diverselor proprietăţi de material).

Elementele de prelucrare pun în evidenţă variaţia semnalului şi, în general, îl transformă în tensiune electrică. De regulă, semnalul de intrare este slab şi este necesară amplificarea lui; de aceea, în cele mai multe cazuri, această parte a aparatului conţine şi amplificatoare electronice. Dacă este necesar, cu ajutorul modulatoarelor şi al demodulatoarelor se modifică legea de variaţie în timp a semnalului. Alte elemente de prelucrare pot fi corelatoare, circuite operaţionale (însumătoare, multiplicatoare, logaritmoare etc.), convertoare analog-digitale etc.

Indicatorul sau înregistratorul valorifică informaţia de măsurare, convertind-o sub o formă utilizabilă de către operator: vizibilă direct, prin înregistrare, sau prin semnale electrice folosite pentru telemăsurare, pentru comandă automată, centralizare etc.

1.1. Traductoare. Generalităţi

In diferite aplicaţii practice de conducere automată a unor procese, indiferent de mijloacele şi procedeele aplicate, una din cele mai importante funcţii este cea de informare. Deciziile în ansamblul global al unei astfel de scheme se pot lua numai ţinând cont de informaţile complete şi corecte asupra evoluţiei unor parametrii semnificativi ce caracterizează procesul. Aceste informaţii reprezintă de fapt valori a unor mărimi fizice ce se pot obţine ca rezultat a unor operaţii de măsurare. In majoritatea cazurilor, aceste operaţii de măsurare sunt efectuate de către aparate de măsură sau de către sisteme de achiziţie date care introduc calculatorul în controlul unui astfel de proces. In sistemele automate conduse de calculator aceste operaţii sunt efectuate de către traductoare, dispozitive care stabilesc o corespondenţă între mărimea de măsurat şi o mărime cu un domeniu de variaţie calibrat, aptă de a fi recepţionată şi prelucrată de echipamentele de conducere. Din punct de vedere a caracteristicilor statice şi dinamice principalele cerinţe impuse traductoarelor sunt: o relaţie liniară de dependenţă intrare ieşire şi dinamică proprie care să nu influenţeze esenţial funcţionarea traductorului. Ţinând cont de satisfacerea calităţilor prezentate anterior şi de faptul că semnalele furnizate de ieşirea unui traductor constituie singurele mărimi accesibile în exteriorul procesului în vederea prelucrării, poziţia unui traductor într-un sistem automat este prezentată în fig.1.1.

Fig.1.1. Poziţia unui traductor într-un sistem automat

In raport cu natura fenomenelor purtătoare de informaţie din cadrul procesului, cuplarea traductoarele la proces poate fi de natură mecanică, termică, pneumatică, electrică, etc.

În marea majoritate a cazurilor ieşirile traductoarelor sunt de natură electrică sau pneumatică.