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各種測(cè)量?jī)x表所測(cè)量的參數(shù)、測(cè)量原理及輸出(指示)方式不同,其結(jié)構(gòu)也各不相同。但就其測(cè)量功能而言,一般由檢測(cè)部分、變換部分和顯示部分三部分組成。
檢測(cè)部分一般與被測(cè)介質(zhì)直接接觸,感受被測(cè)量,并把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的機(jī)械的、電的或其他形式的易于傳遞、測(cè)量的信號(hào),完成對(duì)被測(cè)參數(shù)信號(hào)形式的轉(zhuǎn)換。如玻璃水銀溫度計(jì),其檢測(cè)部分是水銀泡,它利用熱脹冷縮原理,把溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的水銀柱高度;熱電偶溫度計(jì)的檢測(cè)部分是熱電偶,利用熱電效應(yīng)將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換成一定的電壓,送到顯示部分顯示對(duì)應(yīng)的溫度等。
如果檢測(cè)部分將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的便于傳送的信號(hào),如電壓、電流、電阻、頻率等,一般稱為傳感器。
由于傳感器的輸出信號(hào)種類很多,而且信號(hào)往往很微弱,一般都需要由變換部分進(jìn)一步放大與處理,才能驅(qū)動(dòng)顯示部分進(jìn)行指示。變換部分是測(cè)量?jī)x表的中間環(huán)節(jié),其作用是將檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、傳輸、線性化處理或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)輸出,以供給儀表顯示部分顯示。例如,在彈簧管壓力表中,變換部分是齒輪—杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu),它將彈簧管(檢測(cè)元件)的微小彈性變形轉(zhuǎn)換并放大為指針的偏轉(zhuǎn)。把傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成如0~10mA DC或4~20mA DC等標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的模擬量信號(hào)或者滿足特定標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字量信號(hào)的檢測(cè)儀表稱變送器。
顯示部分是人—機(jī)聯(lián)系的主要環(huán)節(jié),它的作用是把經(jīng)變換部分放大處理的信號(hào),在顯示裝置上,以指針、數(shù)字、曲線等形式把被測(cè)量指示出來(lái),向觀察者顯示被測(cè)量數(shù)值的大小。如指針式顯示儀表,是利用指針對(duì)標(biāo)尺的相對(duì)位置來(lái)表示被測(cè)量數(shù)值的,被測(cè)量的測(cè)量單位被轉(zhuǎn)換成了標(biāo)尺的刻度分格。檢測(cè)、變換和顯示部分可以是三個(gè)獨(dú)立的部分,也可以有機(jī)地結(jié)合在一起成為一體。有一點(diǎn)需要指出的是,在目前的檢測(cè)和控制系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的顯示儀表更多地被數(shù)碼顯示儀表、光柱顯示儀表、無(wú)紙記錄儀、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)所替代。
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