Elеktr o‘lchаsh usullаri o‘lchash turlari

42-rasm.



ELЕKTR O‘LCHАSH VОSITАLАRI TO‘G‘RISIDА UMUMIY MА’LUMОTLАR
Elektr o‘lchash vositalari deganda elektr, magnit, noelektrik kattaliklarni, elektr zanjir parametrlarini o‘lchashda qo‘llaniladigan qurulmalar majmuasiga aytiladi.
Elektr o‘lchash vositalari ularni bajaradigan funksiyasiga qarab quyidagi guruhlarga bo‘linadi: o‘lchovlar, etalonlar, o‘lchash o‘zgartkichlari, o‘lchash asboblari, o‘lchash qurilmalari va axborot-o‘lchash tizimlari.
O‘lchov deb kattalikning aniq bir qiymatini hosil qiladigan (tiklaydigan), saqlaydigan texnik vositaga aytiladi.
O‘lchovlar o‘zgarmas va o‘zgaruvchan qilib ishlanadi, ya’ni bir qiymatli, masalan: qarshiligi 0,1 Om bo‘lgan g‘altak yoki normal element, tarozi toshi, o‘zgarmas yoki bir qiymatli o‘lchovdir; har xil sig‘imni olishga imkon beruvchi o‘zgaruvchan sig‘imli kondensator esa o‘zgaruvchan, ya’ni ko‘p qiymatli o‘lchovdir.
Bir qiymatli o‘lchovlar birikmasi o‘lchovlar to‘plamini tashkil etadi. Standart namunalar va namunaviy moddalar ham o‘lchovlar turkumiga kiritilgan.
Standart namuna – modda va materiallarning xossalarini va xususiyatlarini tavsiflovchi kattaliklarni hosil qilish uchun xizmat qiladigan o‘lchov sanaladi. Masalan, g‘adir-budurlikning namunalari, namlikning standart namunalari.
Namunaviy modda esa muayyan tayyorlash sharoitiga hosil bo‘ladigan va aniq xossalarga ega bo‘lgan modda sanaladi. Masalan, «toza suv», «toza metal» va h.k.
Kattalik birligini qayta tiklash va saqlash uchun mo‘ljallangan o‘ta yuqori (metrologik) aniqlikdagi maxsus o‘lchash vositalari etalon deb ataladi va birlik o‘lchamini uzatishda metrologik zanjirning oliy zvenosi hisoblanadi.
Etalon (o‘lchashlar shkalasi yoki birligi etaloni) – kattalikning o‘lchamini qiyoslash sxemasi bo‘yicha quyi tabaqa vositalarga uzatish maqsadida, shkalani yoki kattalik birligini qayta tiklash va (yoki) saqlash uchun mo‘ljallangan va belgilangan tartibda etalon sifatida tasdiqlangan o‘lchash vositasi yoki o‘lchash vositalarining majmuyi.
Etalonlar konstruktiv ishlanishiga va tarkibiga qarab quyidagilarga bo‘linadi: etalon kompleks, yakka etalon, guruhli etalon, etalon to‘plami.
Birlikni qayta tiklash aniqligining darajasi va metrologik tobeligi bo‘yicha etalonlar birlamchi, ikkilamchi va ishchi etalonlarga bo‘linadi. Davlat uchun boshlang‘ich etalon sifatida xizmat qilishi rasmiy qaror bilan tan olingan etalon milliy (davlat) etalon deb ataladi.
O‘lchash o‘zgartkichi deb o‘lchash ma’lumoti signalini ishlab berish, uzatish, keyinchalik o‘zgartirish, ishlab berish va uni saqlashga mo‘ljallangan, lekin kuzatuvchining ko‘rishi (kuzatishi) uchun moslanmagan o‘lchash vositasiga aytiladi.

43-rasm. O‘lchash o‘zgartkichi.
Y=f_(x), ba’zida o‘lchash o‘zgartkichining kirishiga bir qancha X₁, X₂,…X_n kattaliklar kiritiladi va u holda Y quyidagicha ifodalanadi: Y=f(X₁,X₂,…X_n).
Odatda, o‘lchash zanjirida birinchi bo‘lgan, ya’ni o‘lchanayotgan kattalik signalini qabul qiladigan o‘lchash o‘zgartkichiga birlamchi o‘lchash o‘zgartkichi deyiladi. Undan keyingi joylashgan o‘lchash o‘zgartkichlariga esa oraliq o‘zgartkichlar nomi beriladi.
O‘lchash o‘zgartkichlarining keng tarqalgan turlariga masshtabli va parametrik o‘lchash o‘zgartkichlari kiradi.
Birlamcha o‘lchash o‘zgartkichlari, ko‘pincha datchik deb yuritiladi. Uning bevosita o‘lchanayotgan kattalik ta’siridagi qismi sezuvchan element deyiladi. Masalan, termoelektrik termometrda – termojuftlik, monometrik termometrda, termoballon ana shunday elementlardir. Ba’zida datchik bitta yoki bir nechta o‘lchash o‘zgartkichlarining konstruktiv yig‘ilmasidan iborat bo‘ladi.
O‘lchanadigan kattalikning xarakteriga qarab, o‘lchash o‘zgartkichlari quyidagi turlarga bo‘linadi:

1. 
   Elektr kattaliklarni yana elektr kattaliklarga o‘zgartiruvchi o‘zgartkichlar.
   
2. 
   Noelektrik kattaliklarni elektr kattaliklarga o‘zgartiruvchi o‘zgartkichlar.
   

1-turdagi o‘zgartkichlarga masshtabli (shunt qarshiligi, qo‘shimcha rezistorlar, kuchlanish bo‘lgichlari, o‘lchash tok va kuchlanish transformatorlari, kuchaytirgichlar va h.k.) o‘zgartkichlar hamda to‘g‘irlagichli o‘zgartkichlar

(yarimo‘tkazgichli elementlardan ishlangan (diodli) o‘zgartkichlar) kiradi.
2-turdagi o‘lchash o‘zgartkichlariga noelektrik (elektrmas) kattaliklarni (masalan, mexanik, issiqlik, kimyoviy, optik va boshqa turdagi) elektr kattaliklariga (tok, EYK, qarshilik kabi) o‘zgartiruvchi o‘zgartkichlar datchiklar deb yuritiladi va o‘lchanayotgan kattalikning turiga qarab tegishli nomlarga ega bo‘ladi. Masalan, bosim datchigi, moment datchigi, siljish datchigi, sath datchigi, issiqlik datchigi va h.k. Ta’kidlab o‘tilgan parametrik o‘lchash o‘zgartkichlarida kirishdagi signal (mexanik siljish, bosim, og‘irlik kabi) bo‘lib, chiqishdagi esa faqat elektr signali (elektr qarshiligi, elektr sig‘imi, elektr yurituvchi kuch va boshqalar) bo‘ladi.
Bulardan tashqari, elektromexanik turdagi elektr o‘lchash asboblarining asosiy qismi bo‘lib hisoblanuvchi turli tizimga oid o‘lchash mexanizmlari ham o‘lchash o‘zgartkichlari qatoriga kiradi. Chunki o‘lchash mexanizmlarining ishlashi shunga asoslanganki, ularda o‘lchanadigan kattalik (ya’ni elektr energiya) mexanizm qo‘zg‘aluvchan qismining harakatlanishiga, ya’ni burchakli yoki chiziqli surilishiga (mexanik energiyaga) o‘zgartiriladi.
Telemexanika va teleo‘lchash tizimlarida (masofadan o‘lchashlar va boshqarishda) me’yorlovchi o‘lchash o‘zgartkichlari keng qo‘llaniladi. Bu o‘zgartkichlarda har xil elektr (kuchlanish, chastota, quvvat) va noelektrik (bosim, harorat va boshqalar) kattaliklar unifikatsiyalangan (umumlashtirilgan) elektr signaliga (odatda, o‘zgarmas tok signaliga) o‘zgartiriladi. Bunga «Sapfir» turidagi bosim o‘zgartkichi misol bo‘la oladi.
O‘lchash o‘zgartkichlarining chiqishidagi o‘lchash ma’lumotining signali kuzatuvchining ko‘rishi (kuzatishi) uchun moslanmagan bo‘lganligi sababli, bu o‘zgartkichlar alohida (mustaqil) o‘lchash vositasi sifatida ishlatilmaydi. O‘lchash o‘zgartkichlari faqat o‘lchash asboblari bilan birgalikda yoki o‘lchash qurilmalari yoxud o‘lchash tizimlarining tarkibida ishlatiladi.
O‘lchash asboblari deb kuzatish (kuzatuvchi) uchun qulay ko‘rinishli shaklida o‘lchash ma’lumoti signalini ishlab berishga mo‘ljallangan o‘lchash vositasiga aytiladi.
O‘lchash asboblari struktura sxemasining turi bo‘yicha (o‘lchash vositasiga o‘lchash ma’lumoti signalini o‘zgartirish ketma-ketligini ifodalovchi sxema) bevosita ta’sirdagi (baholaydigan) va solishtirib o‘lchaydigan asboblarga bo‘linadi.
O‘lchanadigan kattalikni asbobning oldindan darajalab qo‘yilgan darajasi (shkalasi) bo‘yicha kuzatishga hisoblashga imkon beruvchi o‘lchash asbobi bevosita ta’siridagi asbob deb ataladi. Bunday asboblarda o‘lchash ma’lumotining signalini to‘g‘ri yo‘nalishda qator ketma-ketlikdagi o‘zgartirishlardan o‘tadi. Asboblarning strukturali sxemasi quyida keltirilgan: