КЛАССИФИКАЦИЯ И СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ АИУ

Обычно пользуются параллельной классификацией по ряду признаков: элементной базе, форме отсчета, методу преобразования, назначению и др. на рис.1.1. представлена классификационная схема АИУ по указанным четырем признакам.

Рис. 1.1. Классификация АИУ

По составу и устройству отдельных элементов АИУ можно разделить на «электромеханические» и «электронные». Электромеханическими будем называть такие АИУ, в устройствах преобразования, которых нет электронных, транзисторных и ионных узлов, а электронными – такие, в устройствах преобразования которых эти элементы есть.

Показывающими - называют приборы, допускающие только считывание показаний, а регистрирующими - приборы, в которых предусмотрена регистрация показаний.

По методу преобразования различают АИУ прямого, компенсационного и смешанного преобразования.

Наиболее общим признаком классификации регистрирующих аналоговых приборов является тип структурной связи прибора, который в значительной степени определяет его свойства и назначение.

По типу структурной схемы, регистрирующие аналоговые приборы делятся на: приборы прямого действия с разомкнутой структурной схемой и приборы уравновешивания с замкнутой структурной схемой, в которых выходная величина используется для уравновешения входной величины. Процесс уравновешения осуществляется непрерывно (следящее уравновешение).

На рисунке 1.2 приведены основные структурные схемы аналоговых электро-регистрирующих приборов: где ИЦ – измерительная цепь, ИМ – измерительный механизм, РУ – регистрирующее устройство (регистрирующий орган, носитель, механизм для перемещения носителя),ОП– обратный преобразователь, У – усилитель не компенсации, Д – двигатель (реверсивный), Р – редуктор, МП – механическая передача. Измерительная цепь приборов прямого действия (Рис. 1.2, а) и прямая цепь приборов уравновешения (Рис. 1.2, б, в) имеют в общем случае п измерительных преобразователей (модуляторы, усилители и др.). В качестве измерительных механизмов ИМ используются электромеханические преобразователи различных принципов действия.

Рис.1.2. Основные структурные схемы регистрирующих приборов:

а) разомкнутая (приборы прямого действия); б) замкнутая со статической характеристикой (компенсационные приборы); в) замкнутая с астатической характеристикой.

Выходной величиной замкнутой части структурной схемы прибора со статической характеристикой (рис. 1.2, в) является напряжение или ток, которые измеряются и регистрируются самопишущим измерительным прибором прямого действия СП. Выходная величина прибора с астатической характеристикой – угол поворота вала двигателя ад или редуктора ар в звено регистрации РУ приборов с записью, на которой укреплены показывающее устройство (стрелка) и регистрирующий орган (перо). Вращение выходного вала редуктора преобразуется в линейное перемещение каретки специальной механической передачей МП. Измеряемая величина X в приборах следящего уравновешивания сравнивается с компенсирующей X_К, которая вырабатывается обратным преобразователем ОП.

В приборах со статической характеристикой, компенсация входной величины неполная, в приборах с астатической характеристикой входная величина теоретически компенсируется полностью.

Приборы следящего уравновешения относятся к числу автоматических.

По назначению различают АИУ для измерения тока, напряжения, частоты, фазы, параметров электрических цепей, для анализа характеристик сигналов, схем и др. Большинство приборов имеют названия в соответствии с единицами измеряемой величины (в том числе кратных и дробных единиц), например приборы для измерения напряжения – вольтметры, микро вольтметры, милливольтметры, киловольтметры и т.п.