Измерение и регистрация изменяющихся во времени электрических величин

Для наблюдения за технологическими процессами на производстве, при научно-исследовательских и экспериментальных работах, а также в медицинской практике часто требуется не только измерять те или иные физические величины, но и автоматически фиксировать их значения. Для этой цели служат разнообразные регистрирующие приборы. По результатам регистрации измеряемых величин можно определить текущие значения измеряемой величины, определить тенденцию изменения этой величины, установить функциональные связи между несколькими измеряемыми величинами и т. д.

В зависимости от числа одновременно регистрируемых величин различают одноканальные и многоканальные регистрирующие приборы. В зависимости от формы регистрации различают самопишущие измерительные приборы - приборы, производящие запись в виде диаграмм, и печатающие измерительные приборы - приборы, в которых предусмотрено печатание показаний в цифровой форме. В зависимости от структурной схемы самопишущие измерительные приборы делятся на две группы: приборы прямого действия (с разомкнут структурной схемой) и приборы уравновешивания (с замкнут структурн схемой). Запись может быть непрерывной, т. е. такой, когда значение измеряемой величины записывается сплошной линией на диаграмме, и точечной, при которой значения измеряемой величины регистрируются на диаграмме точками, располагающимися относительно друг друга на некотором расстоянии. Регистрирующие приборы, серийно выпускаемые промышленностью, предназначены в основном для записи изменений исследуемой величины в функции времени; Самопишущими приборами обычного быстродействия можно производить запись медленно изменяющихся величин. Быстродействующие самопишущие измерительные приборы прямого действия (БСП) позволяют получить запись входного сигнала частотой до 150 Гц. Для записи процессов, изменяющихся с частотой до 25 кГц, применяются светолучевые осциллографы, а для более высоких частот - электроннолучевые осциллографы и магнитографы. Виды регистрации измерительной информации. Регистрация - представление измерительной информации в форме видимых или скрытых изображений, размещенных на некоторых материальных носителях. Виды регистрации, применяемые в современных измерительных приборах весьма разнообразны. В самопишущих приборах широко используется запись чернилами на диаграммной бумаге. В осциллографах применяется запись на фотопленке и фотобумаге. Запись чернилами осложнена возможностью засорения пера, высыханием чернил в подводящем капилляре и трением пера о бумагу. Перспективными мерами, направленными на преодоление недостатков чернильной записи, следует считать использование в самопишущих приборах подачи чернил под давлением, переход на запись красящими пастами, применение перьев с волокнистым наконечником. В целях устранения неудобств, связанных с химическим проявлением фотозаписи, были разработаны светолучевые осциллографы, обеспечивающие получение видимой записи на специальной фотобумаге, не нуждающейся в проявлении. В этих осциллографах применяются источники с ультрафиолетовым излучением и специальная оптика. Основным препятствием к широкому использованию этого метода регистрации является высокая стоимость специальной фотобумаги. Магнитный способ регистрации получил применение в регистрирующих приборах, называемых магнитографами. Носитель информации в виде так называемой магнитной ленты посредством электродвигателя перемешается с катушки на катушку, при этом лента проходит возле магнитных головок: стирающей, записывающей и воспроизводящей. Регистрируемый ток i пропускается по обмотке головки, которая имеет магнитопровод из листов с высокой магнитной проницаемостью. Узкий воздушный зазор магнитопровода обеспечивает острую фокусировку магнитного «луча», попадающего на ферромагнитный слой ленты. Принцип магнитной регистрации заключается в намагничивании в разной степени в зависимости от силы тока i движущейся магнитной ленты, которая предварительно должна быть полностью размагничена стирающей головкой. Магнитный метод регистрации обладает рядом существенных достоинств: для воспроизведения информации не требуется дополнительной обработки ленты, этот метод обеспечивает возможность многократного воспроизведения регистрации, возможно многократное использование магнитной ленты, может быть изменен временной масштаб производимой записи. Основной недостаток - отсутствие видимой регистрации. Для получения удобочитаемых документов необходима перезапись вторичным самопишущим прибором. Благодаря достоинствам магнитная регистрация становится одним из важных видов регистрации измерительной информации в диапазоне частот до нескольких десятков килогерц.

Известны и другие способы регистрации измерительной информации, например электрофотографическая, электрохимическая, электротермическая и др., но не получившие широкого применения.