SOLUII ALE TESTELOR DE AUTOEVALUARE
SOLUII ALE TESTELOR DE AUTOEVALUARE
1.1.1. Msurarea este un proces practic, un act de cunoatere
cantitativ i calitativ a realitii, a obiectelor i a mediului n care
ne desfurm activitatea. Ea se finalizeaz prin obinerea direct sau
prin calcul a valorilor mrimilor care ne intereseaz.
1.2. Mrimea de msurat poate fi oricare proprietate comun,
oricare manifestare sau element de caracterizare al unei clase de
obiecte, fenomene ori procese reale.
1.3. Metrologia este tiina care are ca obiectiv elaborarea i
perfecionarea metodelor i mijloacelor de msurare a mrimilor de
interes general, elaborarea i/sau perfecionarea etaloanelor
metrologice precum i elaborarea de norme privind condiiile pe care
trebuie s le ndeplineasc mijloacele de msurare i utilizatorii
acestora.
1.4. Principalii factori implicai ntr-o msurare sunt: mrimea de
msurat sau msurandul cu proprietatea sau manifestarea specific ce o
face msurabil; scara/scrile de msurare i unitatea/unitile de msur
adoptate; metoda care st la baza procesului de msurare, care
nglobeaz procedeul experimental prin care se realizeaz operaia de
msurare, precum i mijloacele tehnice de realizare a acesteia;
prelucrarea rezultatelor primare, manual sau automat, cu scopul
obinerii unui rezultat final ct mai reprezentativ, ct mai exact i
sub o form adecvat pentru utilizator.
1.5. O metod de msurare const n procedura de desfurare a
operaiei de msurare care are la baz principiul de funcionare a
mijloacelor tehnice cu care se efectueaz msurarea unei mrimi.
1.6. Msurrile indirecte se aplic la determinarea unor mrimi care
se deduc prin calcule pe baza unor relaii dintre aceste mrimi i dou
sau mai multe mrimi msurabile direct. Prin urmare, o msurare
indirect const n dou sau mai multe msurri directe urmate de operaii
de calcul i vizualizare.
1.7. Convertirea este operaia de transpunere a mrimii x de pe un
semnal purttor de informaie y pe alt semnal purttor de informaie
yT, de alt natur. Aceast operaie este necesar atunci cnd natura
semnalului y nu coincide cu natura mrimii de intrare a AMV.
Adaptarea nseamn modificarea semnalului dat de un element (emitent)
astfel nct s se ncadreze ntre limitele prescrise ale semnalului
admis de intrarea elementului urmtor (receptor). Semnalul
elementului emitent trebuie deci s fie de aceeai natur cu semnalul
acceptat de intrarea elementului receptor i s aib aceleai limite de
variaie.
1.8. Metoda de msurare prin substituie se desfoar n dou etape:
ntr-o prim faz, mrimea de msurat y se aplic la intrarea aparatului
de comparat AC i se determin efectul acesteia asupra aparatului.
Apoi, n faza a doua, la intrarea aceluiai aparat se aplic o mrime
etalon reglabil w. Aceast mrime se modific astfel nct s produc
asupra aparatului de comparat acelai efect ca i mrimea de msurat
aplicat n prima faz. Astfel, dup mrimea etalon se determin mrimea
de msurat.
1.9. Msurrile dinamice se caracterizeaz prin aceea c se refer la
mrimi care au variaii rapide n timp i care variaz deci n timpul
procesului de msurare. n astfel de cazuri msurarea se realizeaz cu
ajutorul unor aparate fr inerie sau cu inerie mic sau, n cazul unor
variaii foarte rapide, se realizeaz cu ajutorul unor elemente de
sesizare, de memorare i de vizualizare specifice care au rolul de a
reine valorile mrimii msurate din anumite momente de timp, pe
anumite intervale de timp, i de a reda aceste valori fie direct, ca
valori momentane, fie sub forma unui grafic.
1.10. Eantionarea const n prelevarea dintr-un semnal continuu a
unui eantion sau a unui tren de eantioane extrase la diverse
momente de timp, la intervale egale sau cnd semnalul continuu trece
prin anumite valori. Cuantificarea este operaia prin care o mrime
eantionat este aproximat printr-un numr finit de cuante. Exprimarea
rezultatului msurrii ntr-un sistem de numeraie (cod numeric) este n
fond o operaie de codificare, ntruct prin ea se face atribuirea de
numere mrimilor cuantificate.
2. 2.1. Diferena dintre rezultatul msurrii i valoarea real a
mrimii de msurat se numete eroare de msurare. Cu ct aceast diferen
este mai mic, cu att precizia msurrii este mai mare.
2.2. Clasa de precizie, CP, se definete ca eroarea normat maxim
admisibil sau eroarea limit de clas Emaxa, care se poate produce n
cazul unei msurri, i constituie cel mai important indicator de
caracterizare a preciziei de msurare. Sub acest aspect orice aparat
de msurat este ncadrat ntr-una din clasele de precizie ale unui set
de clase de precizie standard CPs (s=1,2,,n), i anume, n acea clas
de precizie standard care satisface relaia .
2.3. Erorile sistematice sunt acele erori care se repet ca mrime
i semn n mai multe msurri ale aceleiai mrimi, efectuate n aceleai
condiii.
2.4. Erorile sistematice sunt: Erori de metod. Acest tip de
erori se datoresc imperfeciunii metodei de msurare adoptate i
modelului matematic ce st la baza metodei i AM. Erori
instrumentale. Acest tip de erori sunt legate de imperfeciuni de
construcie i de funcionare a aparatelor de msurare. Erori introduse
de factorii de mediu. Una dintre cele mai importante surse de erori
de msurare o constituie influena factorilor mediului ambiant:
temperatura, presiunea, umiditatea, induciile electrice i
magnetice, diverse radiaii, vibraii .a. Erori subiective.
Principalele erori subiective sunt cele provenite din citirea i
aprecierea imprecis a rezultatelor msurrilor de pe scala AM.
2.5. Erorile instrumentale sunt legate de imperfeciuni de
construcie i de funcionare a aparatelor de msurare: eroarea de
sensibilitate. Sensibilitatea exprim calitatea unui AM de a
reaciona la variaii mici ale semnalului de msurat. Eroarea de
sensibilitate are ca valoare maxim pragul de sensibilitate i exprim
gama de variaii ale mrimii msurate care nu pot fi percepute i
afiate n condiii normale de un AM. eroarea de zero. Aceasta
reprezint valoarea afiat de AM cnd mrimea de msurat are valoarea
zero. eroarea de proporionalitate. Aceasta se manifest prin alt
coeficient de pant ntre mrimea de intrare i cea afiat de AM fa de
coeficientul de pant ideal, pretins de constructor. eroarea de
liniaritate. Aceasta se manifest prin abateri de la legea de
dependen liniar dintre mrimea de intrare i cea afiat de AM. eroarea
de univocitate (de reversibilitate). Ea reprezint diferena
rezultatelor date de un AM cnd se msoar valoarea unei mrimi
variind-o n sens cresctor, apoi variind-o n sens descresctor.
eroarea de justee. Aceast eroare poate fi raportat la operaia de
msurare sau poate fi raportat la AM. Se noteaz cu jm i reprezint
diferena dintre valoarea nominal x i media aritmetic a valorilor
adevrate sau convenionale gsite n urma unei serii de msurri
consecutive, efectuate n condiii normale de msurare.
2.6. Influena nedorit a mediului ambiant, manifestat prin
producerea erorilor de msurare, poate fi eliminat prin unul dintre
urmtoarele procedee: prin introducerea unor elemente menite s
compenseze (automat) influena acestor factori, adic s compenseze
eroarea; prin corectarea de ctre utilizator a rezultatului brut al
msurrii pe baza calculului erorii; prin meninerea unor condiii
standard constante ale mediului n care se face msurarea i care au
stat la baza etalonrii scalei AM (termostate, presostate, etc.);
prin protecia AM fa de unele aciuni ale mediului ambiant cum ar fi:
ecranarea fa de cmpurile electrice i magnetice, suspensii elastice
cu amortizoare pentru amortizarea ocurilor i vibraiilor.
2.7. Eroarea normat E se definete ca raportul dintre eroarea
absolut x i domeniul de msurare D = xmax - xmin i se exprim n
fracii subunitare sau n procente:
[%].
2.8. Indicatorii statistici ai msurrilor sunt:
- Media aritmetic, , a unui set de n msurri, efectuate n aceleai
condiii, este definit de relaia: .
- Eroarea (abaterea) medie, x, a unui set de n msurri, efectuate
n aceleai condiii, este definit de relaia: .
- Eroarea (abaterea) medie absolut este definit de relaia:.
- Dispersia de selecie, 2, este definit ca media ptratelor
abaterilor de la valoarea medie, adic: i reflect modul de grupare a
rezultatelor msurrilor n jurul valorii medii.
- Dispersia teoretic, D, este definit ca media ptratelor
abaterii de la valoarea real i se calculeaz cu formula lui
Bessel:
- Abaterea (eroarea) medie ptratic este dat de relaia: i se mai
numete abatere standard.
2.9. Dup forma curbei Gauss se pot trage concluzii privind
gradul de dispersie a rezultatelor msurrii n jurul valorii medii.
Se observ c erorile mai mici sunt mai probabile i deci sunt mai
frecvente dect erorile mai mari. O curb aplatisat corespunde unei
dispersii mari pe cnd una ascuit indic o dispersie mic i o grupare
concentrat pe valoarea medie, atestnd o precizie mai mare. Simpla
analiz vizual a curbei furnizeaz informaii asupra preciziei de
msurare, asupra calitii acesteia. Curbele de distribuie a densitii
de repariie servesc la definirea limitelor i a nivelelor de
ncredere.
2.10. Hmax = CP. D /100 = 2 . 400 /100 = 8 mm i max = CP . D /
x1 = 2. 400 /200 =4%.\
3. 3.1.
Caracteristica de transfer ideal. n mod ideal, n regim staionar
cnd n timpul msurrii att mrimea x ct i mrimea y rmn neschimbate,
dependena dintre aceste mrimi poate fi exprimat printr-un model
matematic de forma: . Ea se stabilete teoretic pe baza legilor
fizice care stau la baza funcionrii aparatului sau instalaiei de
msurare ori se stabilete experimental n condiii ideale de msurare,
cnd influena factorilor perturbatori este complet anihilat.
Caracteristica de transfer real. Mrimea y depinde nu numai de
mrimea x ci i de ali factori perturbatori: p1, p2 ,..., pn i i1, i2
,..., im. Toi aceti factori perturbatori externi i interni
constituie surse de erori de msurare, care produc erori de influen
i fac astfel ca mrimea obinut n urma msurrii s depind de ei: .
3.2. Sensibilitatea unui sistem nchis este definit de o relaie
de forma: , unde S1 este sensibilitatea elementelor de pe legtura
direct, iar S2 este sensibilitatea elementelor de pe legtura
invers.
3.3. Sensibilitatea unui sistem deschis cum este cel din figura
3.2 a, alctuit din n elemente legate n serie, este egal cu produsul
sensibilitilor elementelor componente:. Acesta este cazul
aparatelor cu convertire direct i al sistemelor deschise la care
sensibilitatea sistemului este afectat de sensibilitatea fiecrui
element component.
3.4. Pragul de sensibilitate este o caracteristic de intrare
care definete cea mai mic valoare a msurandului care determin o
variaie cert, sesizabil, a mrimii de ieire n condiii normale de
msurare.
3.5. Domeniul de msurare reprezint intervalul D = xmax - xmin n
care aparatul de msurat poate efectua o msurare corect. El se
situeaz pe caracteristica de transfer n zona care intereseaz pe
utilizator i coincide cu gama de valori nscrise pe scala aparatului
la aparate cu afiare analogic.
3.6. Rezoluia este definit ca numrul de diviziuni elementare ale
scalei, n cazul aparatelor cu afiare/nregistrare analogice, sau
numrul maxim de cuante elementare corespunztor valorii maxime a
msurandului, n cazul aparatelor cu afiare/nregistrare numeric.
3.7. Precizia de msurare a unui AM exprim calitatea lui de a
furniza rezultate ale msurrii ct mai apropiate de valoarea real a
mrimii msurate, deci cu erori de msurare ct mai mici. Prin urmare
precizia se apreciaz dup mrimea erorii de msurare.
3.8. Eroarea normat maxim admisibil se prescrie procentual prin
raportarea erorii absolute maxime admisibile la o valoare
convenional xc, astfel: [%].
3.9. - eroarea absolut maxim:
- eroarea relativ pentru i = 7 mA:
- intervalul de ncadrare:
3.10. - eroarea absolut maxim:
- eroarea relativ pentru i = 7 mA:
- intervalul de ncadrare:
4. 4.1. Compensatorul Paggendorf este alctuit dintr-un divizor
de tensiune rezistiv (reostat) cu contact mobil, alimentat de la
sursa de tensiune U i dintr-un indicator de echilibru IE, care
poate fi un galvanometru de zero. Tensiunea prelevat de pe divizor
este: i se determin dup poziia cursorului fa de rezistoul R i fa de
scala S, k fiind factorul de divizare subunitar r / R.
Pentru o anumit poziie a cursorului, tensiunea necunoscut (de
msurat) Ux devine practic egal cu tensiunea cunoscut Uc ,
egalitatea fiind sesizat de IE prin absena curentului.
4.2. Caracteristic pentru compensatoarele automate este faptul c
echilibrarea tensiunii de msurat Ux cu tensiunea etalon Uc se
realizeaz automat, cu ajutorul unui dispozitiv de echilibrare
automat, DEA. Acesta este ncadrat ntr-un sistem de reglare nchis,
cu aciune dup abatere, n care tensiunea etalon, prelevat de pe
rezistorul R, este astfel modificat nct s fie ct mai apropiat de
Ux.
4.3. Punile de msurare electrice sunt aparate cu care se pot
msura mrimi electrice ca: rezistena, capacitatea, inductana i n
general impedana sau oricare alt mrime convertit n prealabil n una
din aceste mrimi electrice.
4.4. O punte electric obinuit (Wheatstone) este alctuit din
patru brae i dou diagonale; pe brae se conecteaz cte una sau mai
multe componente pasive: rezistene, capaciti sau inductane. Pe una
din diagonale, diagonala de alimentare, se conecteaz o surs de
alimentare iar pe cealalt diagonal, diagonala de msur, se conecteaz
un aparat de msurare a diferenei de tensiune, eventual montat n
paralel cu o rezisten de sensibilizare Rs.
4.5. Cea mai eficace metod de a elimina influena variaiei
rezistenei conductorilor de legtur este aceea de a lega traductorul
rezistiv la punte cu trei conductori.
Unul din conductori este montat pe braul 2 al punii, altul este
montat pe braul adiacent iar cel de al treilea conductor constituie
prelungirea pn la rezistorul Rx a diagonalei de alimentare a punii.
n acest fel rezistenele conductorilor de pe braele adiacente au
efecte egale i opuse i n consecin acestea se anihileaz, iar mrimea
sau variaia rezistenei diagonalei de alimentare la punile
echilibrate este neglijabil nu are influen asupra msurrii.
4.6. Pentru puntea automat mrimea de intrare este rezistena de
msurat iar mrimea de ieire este deplasarea acului indicator.
4.7. Prin sensibilitatea punii vom nelege raportul dintre
tensiunea ce apare pe diagonala de msur UBD i tensiunea de
alimentare U, atunci cnd una din rezistenele braelor variaz cu R fa
de valoarea corespunztoare echilibrului, adic: .4.8. La baza
msurrii eforturilor la care este supus un corp solid pe baza
msurrii deformaiei elastice a acestuia, produse de fore externe,
exist o dependena exprimat de legea lui Hook, ntre starea de efort
i deformaie.
4.9. Cea mai important caracteristic a unui traductor
tensometric este sensibilitatea acestuia, definit ca raportul
dintre mrimea R/R i mrimea 1/1 adic:
4.10. Montarea mrcilor tensometrice n punte se face astfel: a)
montaj n sfert de punte; b) montaj n semipunte; c) montaj n punte
complet
5. 5.1. Msurrile dinamice se efectueaz asupra mrimilor care
variaz att de rapid n timp nct nu pot fi observate cu ochiul
liber.
5.2. Pentru msurarea mrimilor dinamice se recurge la unul din
urmtoarele procedee:- nregistrarea rapid, fr inerie a evoluiei
mrimilor de interes i analiza ulterioar a nregistrrii;-
transformarea evoluiei mrimii msurate ntr-o imagine static sub o
form grafic din care s rezulte forma i valorile mrimii msurate.
5.3. Elementele componente eseniale ale unui osciloscop cu un
singur spot sunt:- tubul catodic, TC, a crei descriere succint este
facut n paragraful precedent;- adaptorul de intrare , ATy, cu care
se adapteaz prin atenuare tensiunea Uy pentru a o ncadra n limitele
acceptate de celelalte elemente ale osciloscopului; acesta este
prevzut cu un poteniometru de reglaj n trepte voli/diviziuni (voli
pe diviziuni ale ecranului). Se alege acea treapt corespunztor
creia imaginea semnalului se ncadreaz convenabil pe ecran i astfel
se realizeaz ceea ce se numete scalarea amplitudinii pe axa Y, adic
o dilatare a imaginii pe aceast ax.- adaptorul de intrare, ATx,
care ca i Aty adapteaz tensiunea Ux aplicat pe borna de intrare la
specificul celorlalte elemente ale osciloscopului; i acest
atenuator este prevzut cu un poteniometru de reglaj n trepte
voli/diviziuni.- amplificatorul semnalului de deflexie pe axa Y,
ADy, este prevzut cu dou poteniometre de reglaj: unul pentru
deplasarea i poziionarea imaginii pe axa Y notat cu POZ Y, iar
cellalt notat cu ET Y - pentru modificarea factorului de
amplificare, astfel nct s se realizeze raportul voli/div, fixat n
cadrul atenuatorului ATy, adic pentru a realiza ceea ce se numete
etalonare sau calibrare pe axa Y.- amplificatorul semnalului de
deflexie pe axa X, Adx, prevzut cu un poteniometru de deplasare i
poziionare a spotului pe axa X, notat cu POZ X precum i cu un
poteniometru notat cu ET X pentru modificarea factorului de
amplificare pe axa X, astfel nct s realizeze raportul voli/div,
fixat n cadrul atenuatorului ATx, adic pentru a realiza calibrarea
pe axa X.- blocul generator al bazei de timp i sincronizare, BGBTS,
este un bloc complex cu mai multe funcii dependente de proveniena
semnalului Ux. n cazul reprezentrii semnalelor de forma Uy = Uy(t),
adic semnalele variabile n timp, principalele funcii ale acestui
bloc sunt funcia de generare a unei tensiuni liniar cresctoare sub
form de dini de fierstru, denumit baz de timp, precum i funcia de
sincronizare a frecvenei semnalului de reprezentat cu un multiplu
numr ntreg al frecvenei bazei de timp. Acest bloc mai realizeaz i
funcia de "aprindere" a spotului pe timpul cursei directe de
baliere a axei X precum i funcia de "stingere" i retragere a
spotului n partea stng a ecranului .a.
5.4. Tubul catodic este un dispozitiv optoelectronic cu ajutorul
cruia se pot forma imagini statice ale evoluiei unor mrimi
dinamice, prin intermediul unui fascicul de electroni focalizat sub
forma unui spot pe un ecran fluourescent. Exist numeroase tipuri de
tuburi electronice care pot fi clasificate dup diverse criterii.
Dup numrul de fascicule de electroni (spoturi) distingem:- tuburi
catodice cu un singur spot;- tuburi catodice cu dou sau mai multe
spoturi. Dup mijloacele de deflexie (dirijare) a fascicolului de
electroni exist:- tuburi catodice cu deflexie electrostatic;-
tuburi catodice cu deflexie electromagnetic. Dup durata persistenei
imaginii pe ecran deosebim: - tuburi cu persiten scurt, sub 1 ms;-
tuburi cu persisten medie, de cel mult 1 s;- tuburi cu persisten
ndelungat, de ordinul minutelor.
5.5. Osciloscoapele sunt prevzute cu mai multe comutatoare
dintre care menionm:- comutatorul K1 cu care se selecteaz intrarea
pentru tensiunea Uy: tensiune continu sau tensiune alternativ cu
component continu (poziia 1), tensiune alternativ (poziia 2) i
punere la mas a intrrii n vederea poziionrii pe zero a spotului
(poziia 3);- comutatorul K2 ndeplinete aceeai funcie ca i K1 dar
pentru semnal extern Ux.- comutatorul K3, care selecteaz modul de
funcionare a osciloscopului: cu baza de timp intern (pe poziia 1) i
cu baza de timp extern (pe poziia 2).
6.6.1. Prin conversie analog-numeric, evoluia valorii unei mrimi
analogice este transpus ntr-o sucesiune de valori numerice ntregi
exprimat n cod binar, n cod zecimal sau n alt cod numeric. Aceast
operaie implic urmtoarele operaii: eantionarea mrimii analogice;
cuantificarea eantioanelor; codificarea mrimii cuantificate.6.2.
Eantionarea este operaia de extragere (prelevare) de eantioane
dintr-un semnal continuu care variaz n timp.
6.3. Cuantificarea este operaia prin care fiecarui eantion
extras i se asociaz un numr finit ntreg de cuante foarte mici.
6.4. Codificarea (codarea) este operaia prin care fiecrui
eantion cuantificat i se asociaz un numr exprimat ntr-un sistem de
numeraie.
6.5. Dispozitivele de eantionare i reinere, DER,
(eantionatoarele) ndeplinesc n principal funcia de extragere de
eantioane valorice dintr-un semnal variabil i meninerea (memorarea)
constant a acestora pe durata dintre dou eantionri successive.
Schema de principiu a eantionrii este prezentat n figura de mai
sus unde distingem comutatorul K i condensatorul C. Eantionarea i
memorarea are loc n dou etape. n prima etap de durat Te relativ
scurt comutatorul K este nchis fcnd posibil transmiterea ctre ieire
a semnalului aplicat la intrare. n etapa urmtoare, de durat ,
comutatorul este deschis iar la ieire se menine valoarea semnalului
de la sfritul primei etape de eantionare, datorit condensatorului
care ndeplinete rolul de element de memorare.
6.6. Conversia numeric - analogicSchema de principiu: Semnalul
de convertit [a] se aplic la intrarea CNA sincronizat cu semnalul
de tact Ucd care comand conversia pe rnd a fiecrui bit din [a]. Dup
cum se tie cuvntul binar [a] = a1 a2,..., an-1 an reprezint n cod
zecimal numrul fracionar N = a12-1 + a22-2 +... + an-12-(n-1) +
an2-n, numr care se mai poate scrie i sub forma:
.
Dispozitivul de eantionare i reinere DER1 este comandat de
semnalul de tact Ucd, iar comutatorul electronic, CE, este comandat
de semnalul de intrare [a]. Pe durata fiecrei perioade a semnalului
Ucd se comand eantionarea i memorarea tensiuniide la ieirea.
Comutatorul CE furnizeaz la ieirea sa un semnal egal cu Uref dac
bitul care urmeaz s fie convertit este 1 sau egal cu 0 V dac acesta
este zero. Dac bitul aplicat la intrare este 1 logic tensiunea de
referin se adaug la tensiunea obinut la sfritul perioadei
precedente, Uk-1, aa nct tensiunea furnizat la sfritul unei
perioade de memorare, k, aeste:
Dac la nceputul perioadei de conversie Ue = 0, iar cuvntul de
convertit este de 4 bii; a1 a2 a3 a4 (a4 fiind cel mai puin
semnificativ) atunci echivalentul analogic al acestui cuvnt se
obine la ieirea CNA dup patru perioade de tact dup cum urmeaz:
Semnalul obinut dup ultima perioad de tact reprezint valoarea
convertit a cuvntului binar aplicat la intrare. Deoarece valoarea
lui se pstreaz numai pe perioada unui tact, nainte de nceperea unui
nou ciclu de convertire aceast valoare este preluat de un DER
suplimentar, DER2, de unde s poat fi preluat ca mrime de ieire.
Semnalul de tact pentru DER2 se obine din Ucd pe baza divizrii
frecvenei cu n, realizate de divizorul de frecven DF.
6.7. n cazul conversiei analog-numerice un semnal analogic
(tensiune) Ui este transformat ntr-un cod numeric N2 pe baza
relaiei
,unde Uref este un semnal (tensiune) de referin iar k este un
factor de scar.
6.8. La baza funcionrii CAN de tip paralel st principiul
comparrii semnalului de intrare Ui cu un set de semnale de referin
cu valori echidistante. Pentru un CAN cu ieire pe n bii semnalul
analogic Ui se aplic simultan la intrrile neinversoare ale celor 2n
comparatoare de tip analogic.Tensiunile de referin pentru fiecare
comparator sunt preluate de pe un divizor de tensiune rezistiv
format din 2n + 2 rezistoare (2n dintre acestea au rezistena R iar
celeelalte dou au rezistena R/2), conectate n serie i alimentate cu
tensiunile de referin URS de nivel superior, URI de nivel inferior
i URM de nivel mediu - aceasta din urm servind la ajustarea
liniaritii convertorului.
6.9.Performanele DER se apreciaz dup valorile urmtorilor
indicatori:- eroarea static Us, ce reprezint diferena dintre
semnalul aplicat la intrare Ui i semnalul sesizat de DER n
semiperioadele de eantionare;- ntrzierea de eantionare Te ce
reprezint intervalele de timp dintre momentele comenzii eantionrii
i momentele nceperii efective a procesului de urmrire a tensiunii
de intrare;
- timpul de apertur, , ce reprezint intervalul de timp din
momentul comenzii de memorare pn la nceperea procesului de
stabilizare a mrimii de ieire;- cderea tensiunii de iesire Uem, ce
are loc pe timpul semiperioadelor de memorare.
6.10.La CAN de tip serie-paralel, cei n bii ai cuvntului de
ieire sunt elaborai n grupuri de cte q bii cu ajutorul a p CAN de
tip paralel (astfel nct n = pq).Ca exemplu, n figur este prezentat
un CAN cu ieire pe 6 bii, care sunt elaborai doi cte doi (q = 2) de
ctre trei CAN de tip paralel (p = 3) de mare vitez.
Din structura acestui convertor fac parte convertoarele CAN1,
CAN2 i CAN3, convertoarele CNA1 i CNA2 i dou module analogice care
realizeaz operaiile de scdere i multiplicare cu 4. Fiecare CAN este
alctuit din trei comparatoare, fiecare avnd trei intrri pe care se
aplic tensiunile: , unde Uref este tensiunea de referin, aceeai att
pentru CAN, ct i pentru CNA.Cele dou module analogice elaboreaz
semnalele:
.
CAN1 determin relaia tensiunii de intrare n raport cu cele trei
tensiuni de referin, furniznd la ieire cei doi bii cei mai
semnificativi a1 i a2. Aceti bii sunt aplicai la intrarea CNA1
pentru a obine semnalul:
Modulul analogic MA1 produce la ieire tensiunea UA:
CAN2 determin valorile biilor a3 i a4, care sunt aplicai la
intrarea CNA2 pentru a obine:
tensiune care aplicat la intrarea MA2 mpreun cu semnalul A, este
transformat n semnalul
Aplicat la intrarea CAN3, tensiunea UB este convertit n ultimii
doi bii mai puin semnificativi a5 i a6, adic:
.Prin eliminarea mrimilor UA i UB din ultimele relaii se
obine:
Acest tip de conversie ntrunete avantajele CAN de tip paralel cu
rezoluie mic i se folosete n aplicaii care nu necesit viteze de
conversie extrem de mari. Coninnd un numr relativ redus de
componente (comparatoare) sunt mai ieftine dect cele de tip
paralel. Se utilizeaz la digitizarea semnalelor video, n
osciloscoape digitale ultrarapide, n aplicaii radar .a.
7.7.1. Cea mai important operaie care are loc n aparatele
numerice este conversia analog-numeric a mrimii de msurat. Aceasta
se realizeaz cu ajutorul unor convertoare analog-numerice de
diverse tipuri. Pe intervalul dintre dou conversii succesive
semnalul numeric este memorat (reinut) ntr-un registru de memorare
temporar, din componena CAN. ntruct n majoritatea cazurilor
beneficiarii rezultatelor msurrii sunt oamenii care prefer ca
aceste rezultate s fie date n cod zecimal, aparatele de msurare
numerice sunt dotate cu un decodor binar-zecimal. Acesta poate fi
realizat ca dispozitiv autonom sau poate fi ncorporat n
dispozitivul de afiare. n cazul n care se dorete i nregistrarea
numeric a rezultatului msurrii se foloeste un alt decodor
binar-zecimal, DBZ, cuplat cu un dispozitiv de nregistrare zecimal,
DZ. Rezultatul conversiei poate fi transmis i ctre un sistem de
conducere cu microprocesor.
7.2. Schema bloc simplificat a unui numrtor universal este
prezentat n figura de mai jos, unde distingem urmtoarele componente
eseniale: blocul de intrare BI; poarta principal PP; generatorul de
impulsuri GI; divizorul de frecven al bazei de timp DFBT; blocul de
numrare, memorare i afiare zecimal BNMAZ i blocul de control BC.
Blocul de intrare ndeplinete funcia de transformare a semnalului de
intrare, care este un semnal periodic, ntr-un tren de impulsuri cu
o form i mrime dependent de logica intern a numrtorului. Acest bloc
este alctuit dintr-un adaptor de intrare cu divizor de tensiune
pentru a ncadra nivelul semnalului intern n limitele admisibile,
dintr-un limitator de tensiune cu diode Zener, pentru a asigura
protecia blocurilor interne la supratensiuni, dintr-un convertor de
impedan, care s permit alegerea nivelului optim de triggerare i
dintr-un bistabil (trigger) Schmidt, care s transforme semnalul
astfel prelucrat ntr-un tren de impulsuri dreptunghiulare.
Unul dintre cele mai importante elemente ale BI este triggerul
Schmidt. Cnd ui < u1 tranzistorul T2 conduce datorit polarizrii
bazei lui, asigurate de divizorul RC1RRE, iar tranzitorul T1 este
blocat. Cderea de tensiune pe rezistorul RE menine aceast stare.
Poarta principal este un operator I cu dou intrri: una pentru
trenul de impulsuri, iar cealalt pentru comanda
nchiderii/deschiderii acesteia. Impulsurile trec prin poart numai
atunci cnd intrarea de comand este pus pe 1 logic. Comanda poate fi
direct - cu un singur semnal logic, sau poate fi fcut prin
intermediul unui bistabil comandat prin dou semnale logice: unul
pentru nchiderea, iar celalalt pentru deschiderea porii.Generatorul
de impulsuri GI i divizorul de frecven al bazei de timp DFBT
genereaz mai multe trenuri de impulsuri cu frecvene diferite dar
cunoscute i foarte stabile n timp. Este vorba de un generator de
impulsuri GI cu cristal de cuar cu frecvena de circa 10 MHz, cuplat
cu un divizor de frecven n trepte cu raportul de divizare de la 1
la 10 de la o treapt la alta. Divizorul de frecven este n acelai
timp i multiplicator de perioad al bazei de timp MPBT.Blocul de
numrare, memorare i afiare zecimal este alctuit dintr-un numrtor de
impulsuri NI n cod binar, alctuit din 4-9 numrtoare binare
decadale, dintr-un registru tampon RT i dintr-un dispozitiv de
afiare zecimal optoelectronic DAZ, dotat cu decodificator
corespunztor DBZ.Blocul de control BC (fig. 7.3) asigur coordonarea
activitii tuturor componentelor sistemului n concordan cu operaia
ce se dorete a fi executat: msurarea de frecven, de perioad, de
defazaj .a. Prin selectorul de mod de lucru SML i unele comutatoare
bipoziionale se realizeaz anumite conexiuni interne care fac
posibil operaia dorit. 7.3. Numrtoarele universale au numeroase
utilizri n msurarea mrimilor temporale. Dintre acestea cele mai
importante sunt urmtoarele: msurarea frecvenei; numrarea
(totalizarea) impulsurilor; msurarea perioadei; determinarea
raportului dintre dou frecvene; msurarea unui interval de timp;
msurarea defazajului dintre dou semnale periodice; divizarea
frecvenei; msurarea oricrei mrimi convertite n frecven.
7.4.Msurarea frecvenei const n numrarea impulsurilor recepionate
de numrtor ntr-un anumit interval de timp: o secund, o milisecund
sau o microsecund. Dac poarta principal se menine deschis o secund,
frecvena se exprim n Hz, dac poarta se menine deschis o milisecund,
frecvena se exprim n kHz, iar dac se menine deschis o microsecund
frecvena se exprim n MHz. Intervalul de timp dorit este furnizat de
divizorul de frecven al bazei de timp DFBT ca durata dintre dou
impulsuri consecutive.
7.5.Msurarea frecvenei poate fi aplicat numai la frecvene
relativ mari. n cazul frecvenelor mici msurarea ar necesita un timp
mare. Pentru a se obine precizie i vitez de msurare mari, la
msurarea frecvenelor mici se recurge la msurarea perioadei T apoi,
prin calcul, se deduce frecvena (f = 1/T).
Semnalul de msurat Ux este aplicat la intrarea blocului BI. Aici
este transformat prin triggerare ntr-un tren de impulsuri U1 de
frecven fx, care este aplicat la intrarea multiplicatorului de
perioad, de unde se poate scoate un multiplu 10n de perioada Tx,
adic un tren de impulsuri cu perioada T = 10nTx, n funcie de poziia
selectorului bazei de timp.La intrarea porii principale PP se aplic
un tren de impulsuri cu frecvena f0 dat de generatorul de impulsuri
GI. Poarta va fi deschis pe durata dintre dou impulsuri consecutive
date de baza de timp i n acest fel n momentul nchiderii porii,
marcat de al doilea impuls, n numrtor rmne totalizat un numr N de
impulsuri ca o msur a perioadei semnalului Ux:
.Dac frecvena f0 este mic sau dac factorul de multiplicare a
perioadei Tx este 1 (n = 0), precizia de msurare ar putea lsa de
dorit, mai ales la perioade Tx mici, pentru c ar rezulta un numr N
relativ mic. De aceea, se recomand mrirea frecvenei f0 sau mrirea
factorului 10nTx, ceea ce este uor de realizat prin intermediul
selectorului bazei de timp. Dar factorul de multiplicare a
perioadei nu trebuie mrit excesiv pentru c ar mri timpul de
msurare.
7.6.Multimetrele numerice au n componena lor un voltmetru
numeric pentru tensiuni continui VNTC i dou sau mai multe
convertoare de intrare i pentru alte mrimi: tensiune alternativ
(medie, efectiv, de vrf), curent continuu, curent alternativ,
rezistena electric .a.
7.7.Avantajele folosirii aparatelor de msurare dotate cu
microprocesoare sunt urmtoarele: mrirea gradului de automatizare n
funcionarea aparatelor i sistemelor n care sunt integrate, precum i
mrirea versatilitii acestora; mrirea preciziei i vitezei de
msurare; reducerea volumului, a greutii i a numrului de componente
ale echipamentelor prin folosirea unor echipamente electronice sub
form de circuite integrate la scar foarte larg, caracterizate prin
dimensiuni i consumuri de energie foarte mici, dar cu performane
superioare; raportul pre / performane net superior fa de aparatura
clasic; facilizarea comunicaiei cu elementele unui sistem de
conducere cu calculatoare ntr-o structur complex, ierarhizat i
distribuit; furnizarea rezultatului msurrii ntr-o form atractiv, nu
numai prin numere, ci i prin mesaje explicative n limbajul
utilizatorului.
7.8.O structur caracteristic simplificat a unui aparat de
msurare cu microprocesor este prezentat mai jos. Pe lng
componentele cu funcii de baz precum blocul adaptor de intrare BAI,
convertorul analog numeric CAN i blocul de decodificare i afiare
zecimal BDAZ, aparatul mai conine i componente specifice tehnicii
numerice programabile cum sunt: dispozitivul de comand
microprogramat DCM sau cum se mai numete controllerul, echipamente
de interfa cu utilizatorul EIU, panoul de operare cu tastatura POT
i echipamente de interfa cu alte aparate programabile EIAP,
conectate cu magistrala extern ME, precum i modulul de memorare a
programelor i a datelor MPD.
n aceast structur microprocesorul, care este cel mai important
element al dispozitivului DCM, ndeplinete rolul de coordonator al
tuturor operaiilor legate de prelucrarea i transferul de date spre
i din aparat pe baza unui program rezident n memoria ROM sau EPROM
a controllerului.
8.8.1.Funcionarea acestor aparate se bazeaz pe dependena dintre
deformaia elastic a unui element sensibil i presiunea sau diferena
de presiune la care este supus. Dup forma elementului elastic
aparatele de acest tip pot fi: cu tub Bourdon; cu membran; cu
capsul; cu burduf.
8.2.Manometre cu tub Bourdon. Marea majoritate a manometrelor
bazate pe deformaia elastic au ca senzor un tub elastic sub forma
unui arc de cerc cu un unghi la centru de circa 270o tubul
Bourdon.
a) schema de principiu; b) seciuni transversale ale tubului.
Pentru presiuni pn la 300 bar, tubul se confecioneaz din aliaje
neferoase (alam, bronz etc.), iar pentru presiuni mai mari se
confecioneaz din oel. n seciune, tubul elastic nu este circular, ci
are una din formele prezentate n figura 8.1,b. Deplasarea d a
captului liber a tubului elastic, sub aciunea presiunii maxime
interne, ajunge pn la 5 mm, iar raportul dintre presiune i
deplasare reprezint sensibilitatea senzorului.
8.3.Manometre cu mai multe spire. Pentru a mri sensibilitatea se
recurge la tuburi elastice cu mai multe spire (fig. 8.2).
a) cu tub elicoidal; b) cu tub spiral.
Acestea se realizeaz n dou variante: cu tub sub form elicoidal;
cu tub sub form de spiral.Tuburile elicoidale i cele spirale se
confecioneaz din alam sau bronz, i se utilizeaz la presiuni pn la
16 bar.
8.4.Senzorul manometrului cu membran elastic este realizat
dintr-o carcas C i o plac subire elastic P, de form circular,
gofrat, prins prin uruburi de carcas . Sub aciunea diferenei de
presiune p, pe cele dou fee ale acesteia, membrana capt o deformaie
(sgeat) elastic x, proporional cu p, deformaie care este transmis
printr-o tij central la un sistem de indicare sau nregistrare,
direct sau dup o prealabil amplificare.
Manometrele cu membran se construiesc pentru msurarea de
presiuni difereniale pn la circa 10 bar, n diverse variante i
dimensiuni. Diametrul membranei, forma i adncimea ondulaiilor, ca i
proprietile fizice ale materialului din care sunt fabricate, sunt
cei mai importani parametri de care depind caracteristicile
elastice ale acesteia. Pentru aceeai form i material, diametrul i
grosimea membranei se aleg n funcie de diferena de presiune de
msurat.Deformaia membranei este n general mic, de aceea, n unele
cazuri, pentru a mri sensibilitatea, se recurge la folosirea unei
transmisii cu amplificare.
8.5.Traductoarele cu capsul elastic sunt formate n principal din
dou membrane ondulate lipite pe contur. Sub aciunea diferenei de
presiune de pe faa interioar i cea exterioar, ambele membrane se
deformeaz, rezultnd o deformaie dubl fa de manometrele cu membran
simpl.Senzori cu mai multe capsule. Pentru a obine o deformaie i
mai mare la aceeai diferen de presiune, se construiesc senzori de
presiune alctuii din mai multe capsule (fig. 8.4,b). Captul liber
al blocului de capsule sufer deplasarea x, proporional cu diferena
dintre presiunea din interiorul capsulelor i cea din afara
acestora.
a) cu o singur capsul; b) cu dou capsule.
Cu senzori de acest tip se pot msura diferene de presiuni de pn
la circa 5 bar. Caracteristica de transfer x - p este n general
liniar, dar pentru o mai bun liniaritate, pe suprafaa capsulelor se
ataeaz cte un arc de form special care compenseaz abaterile de la
liniaritate.
8.6.Traductorul de presiune cu membran flexibil este alctuit din
carcasa 1, membrana flexibil 2, prins ntre dou discuri centrale
rigide 3, din resortul helicoidal 4 i din tija 5.
Membranele flexibile se confecioneaz din esturi de mtase sau
fibre sintetice cauciucate ori impregnate cu alte materiale
impermeabile.Membranele flexibile sunt folosite nu numai ca senzori
de presiune, ci i ca elemente de execuie, ca elemente de conversie
.a.
8.7.Traductoare de presiune cu dou burdufuri. n figur este
prezentat un senzor de presiune diferenial cu dou burdufuri. Cele
dou burdufuri 1 i 1' sunt montate n carcasa 2, compus din dou
camere de presiune separate de peretele despritor 3. Capetele
libere ale burdufurilor sunt unite prin tija comun 4, care sub
efectul diferenei presiunilor p1 i respectiv p2 aplicate n cele dou
camere de presiune, efectueaz o deplasare l. Aceast deplasare este
dependent i de reaciunea resortului elicoidal 5, care, mpreun cu
caracteristicile elastice ale celor dou burdufuri, determin
dependena l = f(p).
Prin intermediul unei transmisii cu articulaie elastic etan,
deplasarea axial l este transpus n deplasare unghiular . Aceast
deplasare unghiular, care constituie o msur a diferenei de
presiune, poate fi folosit ca mrime de ieire a manometrului
diferenial sau poate fi convertit n alt mrime (de exemplu - n
curent electric) i aceasta s fie folosit ca mrime de intrare n
aparatul de msurare sau n alt aparat de automatizare.
8.8.Traductoarele peliculare de presiune sunt n fond traductoare
capacitive cu senzori dintr-o folie poliamidic, flexibil i elastic,
metalizat pe ambele fee, formnd un condensator.
Sub aciunea variaiei presiunii p grosimea foliei variaz cu d i
astfel se ajunge la variaia relativ a capacitii
condensatorului:
,unde K este un coeficient de proporionalitate.Exist trei
posibiliti de msurare a variaiei de capacitate, care conduc la
diferenierea a trei tipuri de traductoare i anume: includerea
condensatorului ntr-o punte capacitiv alimentat n c.a. pe o frecven
purttoare, obinndu-se astfel variaia capacitii; polarizarea
condensatorului de la o surs de c.c. cu tensiunea U i msurarea
variaiei de sarcin electric Q a condensatorului:
alimentarea condensatorului n c.c. de la o surs U printr-o
impedan mare (generator de curent) i msurarea diferenei de potenial
V care apare la bornele impedanei datorit modificrii capacitii:
Pe aceste principii au fost realizate recent traductoare
peliculare cu dielectric solid i traductoare cu dielectric
gazos.
9.9.1.Cele mai uzuale uniti de msur pentru temperatur sunt
gradul Kelvin, K, gradul Celsius, oC i gradul Farenheit, oF.
9.2.Diferena de potenial ntre capetele libere ale unui
termocuplu este dependent de diferena dintre temperatura capetelor
sudate i de temperatura capetelor libere, sub forma:
unde AB este sensibilitatea medie a termocuplului AB.
9.3.Legarea termocuplelor la aparatele pentru msurat temperatura
sau la alte elemente ale unui sistem de automatizare se face prin
intermediul a doi conductori de prelungire din aceleai materiale ca
i electrozii A, B, dac aceste materiale nu sunt prea scumpe, sau
prin conductori din ale materiale cu proprieti termoelectrice ct
mai apropiate de cele ale electrozilor. Pentru a realiza o msurare
precis este necesar, fie s se stabilizeze temperatura capetelor
libere pentru ca EAB s depind numai de T, fie s se foloseasc un
dispozitiv de compensare automat a temperaturii To asupra tensiunii
EAB. Cel de-al doilea procedeu este mai comod i mai eficace i const
n introducerea n serie cu termocuplul a unei puni electrice de
compensare.
Rezistorul RN (din nichel) al unuia dintre braele punii, care
are o variaie sensibil a rezistenei cu temperatura To, este plasat
lng capetele libere ale termocuplului pentru a cpta aceeai
temperatur. Puntea este astfel proiectat nct s produc o tensiune de
dezechilibru.
,adic o tensiune egal i opus tensiunii perturbatoare -ABTo.
9.4. Legarea la punte cu trei conductori. Cea mai eficace metod
de a elimina influena variaiei rezistenei conductorilor de legtur
este aceea de a lega traductorul rezistiv la punte cu trei
conductori.Unul din conductori este montat pe braul 2 al punii,
altul este montat pe braul adiacent iar cel de al treilea conductor
constituie prelungirea pn la rezistorul Rx a diagonalei de
alimentare a punii. n acest fel rezistenele conductorilor de pe
braele adiacente au efecte egale i opuse i n consecin acestea se
anihileaz, iar mrimea sau variaia rezistenei diagonalei de
alimentare la punile echilibrate este neglijabil nu are influen
asupra msurrii.ntruct etalonarea scalei punii se face avnd la baz o
anumit valoare a rezistenei braelor 2 i 3 iar lungimea
conductorilor de legtur difer de la o aplicaie la alta, este
recomandabil ca la rezistena conductorilor de legtur s se adauge o
rezisten adiional Ra aleas n funcie de rezistena conductorilor
astfel nct rezistena total luat n seam la etalonarea punii s fie RE
= Rx + Rc + Ra.
9.5. La baza concepiei traductoarelor de temperatur bazate pe
radiaii st dependena dintre intensitatea i compoziia spectrului de
emisie termoelectromagnetic a corpurilor (substanelor) i
temperatura acestora, fr a fi nevoie de un contact direct ntre
traductorul de temperatur i corpul cruia i se msoar temperatura,
chiar i cnd acesta se afl n micare. Radiaia termic este puternic i
vizibil la temperaturi relativ mari (T>600 oC). La temperaturi
mici ea este slab i are loc pe lungimi de und din spectrul
infrarou.
9.6. Cu astfel de aparate temperatura se msoar pe baza comparrii
i echilibrrii strlucirii corpului emitent cu strlucirea
filamentului unei lmpi de temperatur. Compararea i echilibrarea au
loc n cadrul unui sistem optoelectric alctuit din lentilele L1 i L2
(ocular i obiectiv), diafragmele D1 i D2, filtrul optic rou FR i
lampa de temperatur LT.n cadrul sistemului lentila obiectiv
proiecteaz imaginea corpului emitent ntr-un plan n care se afl
lampa de comparaie.Privind prin lentila ocular operatorul vede
filamentul lmpii pe fondul imaginii corpului emitent. Filtrul rou
FR las s treac spre ochiul operatorului o radiaie aproape
monocromatic emis de corp i filament i astfel observatorul poate
compara strlucirea filamentului cu cea a corpului radiant. El poate
distinge clar trei situaii: strlucirea filamentului mai mare dect
cea a corpului, strluciri identice (confundate) i strlucirea
filamentului mai slab dect strlucirea corpului. La echilibru
filamentul dispare de pe fondul luminos al vizorului.
n cazul pirometrului din figura 9.5, temperatura corpului
emitent se determin dup curentul de nclzire a filamentului. De
regul, aparatul are mai multe scale, gradate n uniti de temperatur,
corespunztoare diverilor factori de emisivitate T. Pirometrul
prezentat prezint dezavantajul c odat cu modificarea curentului de
nclzire se modific i compoziia spectral a radiaiilor
filamentului.Cu ajutorul pirometrelor cu lmpi de temperatur se pot
msura temperaturi cuprinse ntre 600oC i 2000oC.
9.7.n cazul pirometriei de radiaie total temperatura corpurilor
se determin pe baza msurrii intensitaii energetice globale a
radiaiilor cuprinse ntr-o plaj foarte larg de lungimi de und, iar
la baza metodei st relaia lui Stefan Boltzman, stabilit pentru
corpul negru:
,
unde[W/m2K4] se numete coeficientul de radiaie al corpului
absolut negru.
9.8.Odat cu modificarea temperaturii unui corp are loc i o
modificare a compoziiei spectrale a energiei emise de acesta, adic
are loc o schimbare a culorii ncepnd de la culoarea natural, trecnd
prin rou la ~700 oC, prin galben la ~1100 oC, prin alb la 1400 oC.
Avnd n vedere acest fenomen s-a adoptat noiunea de temperatur de
culoare, care poate fi definit n mai multe moduri.
Temperatura de culoare a unui corp avnd temperatura real este
definit ca fiind temperatura corpului negru care este aceeai
culoare ca i corpul n cauz.
9.9.Domeniul de temperaturi pentru msurarea crora se utilizeaz
termometre cu radiaii infraroii este: la .
9.10.Cu unele adaptri specifice fiecrei aplicaii termometrele
bazate pe radiaie termic pot fi folosite n numeroase aplicaii
precum urmtoarele: msurarea temperaturii pereilor cuptoarelor
metalurgice de nclzire i tratamente termice i a temperaturii
materialelor din acestea; msurarea temperaturii flcrii gazelor din
focarele cazanelor generatoare de abur sau ale cuptoarelor tubulare
precum i pentru msurarea temperaturii tubulaturii prin care circul
produsul de nclzit; msurarea temperaturii gazelor din camerele de
ardere ale motoarelor cu combustibili fluizi.
10.10.1.n SI unitatea de msur pentru debitul volumic este m3/s,
iar pentru debitul masic este kg/s. n practic ns se folosesc o
mulime de multipli sau submultipli ai unitilor de msur SI precum i
alte uniti de msur precum m3/h, l/s .a.n SI unitatea de msur pentru
cantitate volumic este m3 iar pentru cantitate masic este kg mas. n
practic se folosesc mai ales multipli sau submultipli ai acestor
uniti de msur precum i uniti de msur din afara SI precum: barilul,
galonul .a.
10.2.Cele mai uzuale tipuri de senzori de debit cu rezisten
local sunt urmtorii: senzori cu diafragm cu prize la fee n inel;
senzori cu diafragm cu prize n flane; senzori cu diafragm cu prize
n vena contract; senzori cu ajutaje; senzori cu tuburi Venturi;
senzori cu diafragm segment; senzori cu diafragm dubl .a.
10.3. La scar industrial, debitul se msoar ntr-un sistem ca cel
din figur. Din acesta face parte senzorul de debit SD, care
transpune valoarea debitului pe un prim semnal purttor de
informaie. Acest semnal poate fi aplicat direct sau dup anumite
transformri la intrarea unui aparat de msurat debitul, AMD sau
poate fi folosit n alte scopuri, ca de exemplu ntr-un sistem de
contorizare, ntr-unul de reglare, ntr-unul de semnalizare .a.
Elementul final al acestui sistem este aparatul de msurat
debitul AMD, care poate fi un aparat indicator sau unul
nregistrator, de tip analogic ori de tip numeric. n mod
convenional, acest aparat este denumit debitmetru, deoarece n ultim
instan el pune n eviden debitul pe baza msurrii unui semnal pe care
este transpus debitul, semnalul putnd fi tensiune, curent,
presiune, for, deplasare. Ca element final poate fi considerat i
contorul cantitii de fluid debitat, CC, care este de obicei un
aparat indicator al cantitii de fluid obinute prin integrarea
debitului.
10.4.Pentru o prezentare sistematic a acestor tipuri de senzori
i traductoare vom ncadra aceste aparate n urmtoarele categorii, dup
fenomenul sau efectul care st la baza funcionrii lor sau dup alt
element caracteristic i anume: aparate bazate pe msurarea cderii de
presiune; aparate bazate pe msurarea presiunii dinamice; aparate
bazate pe echilibrarea forelor; aparate bazate pe antrenarea
mecanic; aparate bazate pe efecte ineriale (masice); aparate bazate
pe msurarea volumelor; aparate bazate pe turbionarea jetului de
fluid; aparate bazate pe inducia electromagnetic; aparate bazate pe
propagarea ultrasunetelor; aparate combinate i aparate speciale;
aparate pentru msurat debitul n canale deschise.
10.5.n figur sunt prezentai doi dintre cei mai folosii senzori
de tip diafragm; cel cu prize n inel i cel cu prize n flane.
a) cu prize n inel; b) cu prize n flane.
10.6.Debitul volumic este dat de relaia:
. n aceast relaie presiunile p1 i p2 sunt cele din seciunile 1,
respectiv 2. n practic este mai comod ca aceste presiuni s fie
prelevate nu din seciunile 1 i 2, ci din imediata vecinatate a
diafragmei unde ele au valorile p1 i respectiv p2, iar prizele de
presiune s fie practicate pe senzor. Extractorul de radical
liniarizeaz caracteristica static a acestui traductor.
10.7.Senzori de tip Pitot-Prandtl.
a) cu priza de presiune la peretele conductei; b) cu priza de
presiune n vna de fluid.
ntruct cu un astfel de tub se determin viteza de curgere ntr-un
singur punct, iar n seciunea conductei viteza de curgere este
neuniform, este necesar s se determine viteza n mai multe puncte
caracteristice ale conductei i pe aceast baz s se evalueze o vitez
medie de curgere, care multiplicat cu seciunea efectiv de trecere s
determine debitul volumic.Stabilirea punctelor de msurare se face
conform STAS 6563-83, iar viteza de curgere se determin pe baza
presiunii dinamice conform legii lui Bernoulli:
, unde pT este presiunea total static i dinamic, pS presiunea
static, densitatea, iar w viteza de curgere.
10.8.Debitmetrul ultrasonic conine: generatorul de oscilaii
ultrasonice G, cu frecvena de aproximativ 10 MHz, piezoelementele
emitoare PE1 i PE2, piezoelementele receptoare PR1 i PR2,
amplificatoarele electronice A1 i A2, detectoarele D1 i D2,
modulatoarele M1 i M2 i circuitul de amestecare CA, dotat cu
indicatorul sau nregistratorul I.Generatorul de oscilaii emite
oscilaii de tensiune ctre M1 i M2 (care au rolul de pori), iar de
aici oscilaiile ajung la PE1 i PE2. Acestea, la rndul lor,
transform undele electrice n unde ultrasonice care se propag prin
mediul din conduct, fiecare n sensuri opuse i ajung astfel la PR1 i
PR2 unde sunt transformate din nou n unde electrice. n conduct,
undele ultrasonice parcurg canalele sonice n timpii:
,1 n sensul curgerii i 2 n sens opus curgerii.Semnalele
sinusoidale generate de receptoarele PR1 i PR2 amplificate n A1 i
respectiv n A2 sunt transformate n semnale continui n detectoarele
D1 i respectiv D2 iar semnalele astfel obinute comand modulatorul
M1 i respectiv M2, fcnd ca aceste modulatoare s emit sau s ntrerup
emisia semnalelor electrice ctre emitoarele PE1 i respectiv ctre
PE2. ncepnd de la un anumit moment de timp, M1 las s trac spre
canalul acustic PE1 - PR1 un grup de unde ultrasonice. Frontul
acestui grup de oscilaii ajunge la D1 dup timpul 1 i l blocheaz pn
cnd ultima oscilaie a grupului ajunge la acest element. n absena
semnalului la intrarea de comand a modulatorului acesta este
deblocat i las s treac un nou grup de oscilaii, formndu-se astfel
la ieirea detectorului D1 un semnal dreptunghiular cu frecvena f1 =
1/(21).Aceleai fenomene au loc i pe cellalt canal acustic PE2 - PR2
cu singura deosebire c aici timpul de propagare fiind 2 la ieirea
detectorului D2 se obine un semnal cu frecvena f2 = 1/(22). Cele
dou semnale dreptunghiulare se aplic la intrarea unui circuit de
amestecare unde are loc operaia de scdere a acestora i obinerea la
ieire a unui semnal
.
a) schema bloc simplificat; b) diagrama de semnale.
Traductoarele cu dou canale acustice prezint unele probleme
legate de asigurarea caracteristicilor acustice i electrice
identice ale celor dou canale. Orice mici diferene dimensionale i
de medii acustice duc la asimetrii i implicit la modificarea
caracteristicii de transfer intrare - ieire. Aceste probleme pot fi
evitate dac se folosete un singur canal cu elemente piezoelectrice
emitoare i receptoare la fiecare capt, astfel c prin acelai canal
undele ultrasonice s se propage alternativ n ambele sensuri. Aceast
soluie prezint ns dezavantajul unei scheme electronice complicate
pentru producerea, recepia i prelucrarea semnalelor.
10.9.Soluie. Pentru evaluarea coeficientului de debit se
calculeaz raportul =d/D=0,4. Din tabelul 2 rezult
'=0,608.Considernd =', dependena debit-cdere de presiune pe
diafragm este descris de relaia:
= 4,84. 10-3 m3/s = 17,42 m3/h, n care Q' este debitul volumic
modificat, p este diferena dintre presiunea p1 din amonte i
presiunea p2 din aval de diafragm, este densitatea lichidului, d
este diametrul orificiului diafragmei iar este coeficientul de
debit (adimensional).Se calculeaz numarul Reynolds:
,iar din tabelul 1, extragem valoarea Re', determinat
experimental, Re' = 16.103. Aceast relaie este valabil cnd Q este
exprimat n m3/h, n kg/m3, D n mm i n kg/(m.s).Deoarece Re > Re',
putem considera aproximaia fcut, =', ca fiind neglijabil. Deci
debitul este:
m3/h,unde A este un coeficient determinat pe cale experimental,
n funcie de i D (tabelul 3).Coeficientul este constant atunci cnd
se verific relaia:
, adic atunci cnd
m3/h.
10.10.Soluie. Se calculeaz pmax = .g.hmax = 1000.9,81.1 = 9810
N/m2.Dimensionarea diafragmei presupune, n principal, determinarea
diametrului d al orificiului diafragmei astfel nct s se asigure o
cdere de presiune pe diafragma egal cu valoarea pmax a domeniului
de msurare al ansamblului convertor-adaptor de presiune diferenial
din componena traductorului de debit, atunci cnd debitul prin
diafragm este egal cu valoarea Qmax a domeniului de msurare a
traductorului de debit.Se consider =' i se calculeaz produsul '2 cu
relaia:
.Din tabelul, din coloana corespunztoare diametrului D=100 mm,
se extrag valorile ('2)1 = 0,110 i ('2)2 = 0,131 care ncadreaz
valoarea calculat '2, apoi valorile corespunztoare 1 = 0,44 i 2 =
0,46.Se calculeaz prin interpolare liniar n raport cu '2
astfel:
.Se calculeaz (Re)nom cu relaia:
,iar din tabelul 1 extragem Re' = 22.103.Deoarece se verific
condiia de constan a coeficientului de debit , (Re)nom > Re' ,
se calculeaz diametrul d cu relaia:d = .D = 0,442 . 100 = 44,2 mm.n
cazul n care relaia (Re)nom < Re' se reia calculul de
dimensionare prin alegerea unei conducte cu diametrul interior ceva
mai mic (avnd ca efect creterea lui (Re)nom, sau prin alegerea unui
traductor de presiune diferenial cu domeniul mai mare (avnd ca
efect reducerea lui Re', prin micorarea raportului ). Se recomand
ca domeniul traductorului de presiune diferenial s nu fie mai mic
de 400500 mm col. ap.
Obs. Tabelele la care se face referire n rezolvare se gsesc n
lucrarea de laborator Calcule privind msurarea debitului.
11.11.1.Nivelul se definete ca fiind nlimea h la care se afl
suprafaa de separaie a dou medii cu proprieti fizice diferite, n
raport cu un reper dat i se msoar n mm.
11.2.Traductor cu plutitor i transmitere prin cablu. Meninerea
plutitorului n contact permanent cu lichidul de lucru se face
printr-o balan de fore, echilibrat prin procedee mecano-electrice
Balana de fore se realizeaz pe prghiile P1 i P2, asupra crora
acioneaz momentele resoartelor R1 i R2. Acestora li se opune
momentul dat de aciunea plutitorului PL asupra tobei T, prin
intermediul cablului CB, moment transmis prghiilor prin intermediul
arborelui A.
La echilibru, adic atunci cnd plutitorul este n contact cu
suprafaa lichidului, cele dou momente aplicate sistemului de prghii
sunt egale, astfel c ambele contacte C1 i C2 sunt deschise. ntruct
unul din firele de alimentare ale motorului bifazat MB este adus
printr-o perie P i prin unul din colectoarele C la prghia P1,
rezult c, la echilibru, motorul este nealimentat. Dac nivelul se
modific, s presupunem c scade, echilibrul se stric, n sensul c
momentul de torsiune dat de ansamblul tob de cablu - plutitor este
mai mare, avnd drept efect nchiderea contactului C2, motorul fiind
astfel comandat nct, prin intermediul roii melcate RM, rotete roata
dinat RD n sensul care provoac coborrea plutitorului, pn la
atingerea noii poziii de echilibru.Atunci cnd nivelul crete, se
nchide contactul C1 realizndu-se comanda pe cealalt faz a
motorului, ceea ce are ca efect ridicarea plutitorului. Rotirea
motorului reversibil este preluat de reductorul mecanic REM i apoi
transmis indicatorului local IL. Indicaia local poate fi transmis
la distan prin intermediul blocului BTD care funcioneaz pe
principiul selsinului.
11.3.Traductoarele de nivel ultrasonice utilizeaz
emitoare/receptoare de unde ultrasonice, cu frecvene de ordinul
MHz, iar nivelul este determinat prin msurarea timpului parcurs de
und de la emior pn la suprafaa lichidului i napoi, la
receptor.Pentru a obine indicaii independente de viteza de
propagare prin mediul n care se face msurarea, sonda ultrasonic n
care este fixat piezocristalul emitor/receptor PCER are prevzut un
pin de referin PR, fixat la o distan h0 de PCER, astfel c undele
reflectate de acesta permit determinarea vitezei de propagare prin
mediul respectiv.
n aplicaiile practice, sonda ultrasonic poate fi plasat deasupra
rezervorului, existnd i situaii n care aceasta se dispune ntr-un
tub de linitire special destinat acestui scop, de exemplu, n cazul
utilizrii traductoarelor de nivel ultrasonice la msurarea nivelului
lacurilor de acumulare, pentru a elimina erorile introduse de
valuri.
11.4.Structura unui traductor de nivel ultrasonic este prezentat
n figur. Semnalele generate de blocul emitor/receptor BE/R sunt
aplicate sondei SUS, care emite unde ultrasonice ctre lichidul al
crui nivel se msoar. Undele reflectate de suprafaa lichidului sunt
recepionate de sond i transmise receptorului din BE/R dup un timp
th:,unde C este viteza de propagare prin mediul de nlime h.
Undele reflectate de pinul de referin nglobat n sond, care sunt
primele recepionate de BE/R, dau natere unui semnal eantion s1 la
ieirea din filtrul numeric FN, care comand blocul de calibrare BC.
Blocurile BC, OSC (oscilator), N (numrtor) sunt conectate astfel
nct la ieirea numrtorului N se obin impulsuri s3 a cror frecven
este dependent de frecvena semnalului eantion. Impulsurile s3 sunt
contorizate n registrul de memorie temporar RMT, pn cnd, la sosirea
i recepionarea undei reflectate de suprafaa lichidului, se activeaz
semnalul s2, care blocheaz impulsurile s3. Echivalentul numeric
obinut n RMT reprezint, innd seama de un factor de
proporionalitate, valoarea h dintre sond i suprafaa lichidului din
rezervor.Asemenea traductoare, pe lng facilitile anterior
menionate, sunt avantajoase ntruct nu au piese n micare sau n
contact cu lichidul, n-au nevoie de calibrri la schimbarea
lichidului de lucru etc. Ele permit msurri n domeniul 80 mm 6 m cu
o eroare, la ieirea analogic, de 0,5%. Ieirea este disponibil i n
variant numeric. Domeniul poate fi extins la 1030 m cu scderea
corespunztoare a preciziei.
11.5.Msurarea nivelului cu ajutorul undelor radar (microunde) se
bazeaz pe msurarea intervalului de timp t n care o und radar emis
de o anten emitoare, AE, parcurge distana d pn la suprafaa
lichidului, care o reflect napoi, i ajunge la antena receptor AR
situat, de regul n acelai corp cu antena emitor fig. 11.6. n acest
fel nivelul din rezervor (h = H - d) se poate determina dup
intervalul de timp t conform relaiei , unde c este viteza de
propagare a microundei (~ 295 000 km/s).
11.6.Msurarea nivelului cu ajutorul microundelor ofer o serie de
avantaje i anume:- traductorul nu vine n contact direct cu lichidul
din rezervor i nu conine piese n micare, susceptibile de uzur;-
rezultatele msurrii nu sunt afectate de temperatura i de presiunea
din rezervor;- nivelmetrul poate acoperi domenii largi de msurare;-
ofer largi posibiliti de interconectare cu alte echipamente i de
integrare n sisteme de monitorizare a parcurilor de rezervoare.
11.7.Exist dou metode de msurare:- metoda msurrii directe a
intervalului de timp sau a defazajului dintre semnalul emis de AE i
cel recepionat de AR;- metoda modulaiei frecvenei undelor radar
continui, FMCW (Frecvency Modulated Continous Wave).n aplicarea
primei metode se ntmpin dificulti n msurarea exact a intervalului
de timp, de aceea i precizia de msurare a nivelului este relativ
mic.Metoda modulaiei frecvenei este mai uor de aplicat i mai
precis. Conform acestei metode antena emitoare emite radiaii
continui dar cu o frecven liniar variabil mtre dou limite fm i fM.
Aceste unde ajung la antena receptoare cu o anumit ntrziere t,
dependent de distana d dintre antene i suprafaa lichidului.
11.8.n figur sunt prezentate dou tipuri de antene. Antenele
conice i cele parabolice sunt cele mai uzuale i au o construcie
asemntoare, dar cu mici diferenieri constructive. Antena conic
prezentat n figura 11.9, a este alctuit dintr-un corp C prevzut cu
flan F pentru montare pe capacul rezervorului.
Antene de emisie-recepie microunde:a) conic (plnie); b)
parabolic.
n interiorul corpului se afl un ghid de unde, GU, simplu sau
combinat, care ghideaz microundele primite printr-un cablu de nalt
frecven CIF, ctre conul antenei. n cele mai multe variante GU este
realizat dintr-un material cu constant dielectric mic (sticl,
ceramic, PTFE) i are extremitatea dinspre suprafaa vizat sub form
de con ascuit. Forma ghidului de und i forma conic a corpului
antenei favorizeaz concentrarea microundelor emise ctre suprafaa
vizat dar i captarea undelor reflectate de suprafa.Undele
reflectate i recepionate de anten sunt ghidate de GU ctre
circuitele de prelucrare n vederea determinrii intervalului de
timp, t, dintre momentul emiterii i momentul recepiei
acestora.Ghidul de und este etanat fa de corpul antenei prin
garnituri speciale, GS, iar corpul antenei se monteaz etan de
corpul rezervorului prin flane i garnituri.
11.9.Caracteristica intrare-iesire a sistemului de msurare
este:
h [mm]I [mA]4000102
Ecuaia acestei caracteristici este: I = 0,02 h + 2Dac I =6,5 mA,
nivelul va fi h = 225 mm.
11.10.Analog problemei precedente, ecuaia caracteristicii ideale
este: I = 0,04 h + 4. 75 % din domeniul traductorului este: h = 300
mm.I = 0,04 x 300 + 4 = 16 mA. 12.12.1. n cazul senzorilor de
poziie poteniometrici mrimile de ieire sunt:
.
a), b) schema i caracteristica static a montajului reostatic;
c), d) schema i caracteristica static a motajului poteniometric.Din
ultima relaie se observ c dependena Ux = f(Rx) este liniar numai n
cazul n care Rs , cnd circuitul din aval nu ncarc senzorul. n acest
caz
Poteniometrele liniare sunt astfel construite nct s acopere
deplasri de la 1 mm la 1 m, rezistena total fiind cuprins ntre 20 i
200 k.
12.2.n principiu, un inductor pentru deplasri liniare este
alctuit dintr-o bobin B fix, de lungime l, n interiorul creia se
deplaseaz un miez feromagnetic M.Deplasarea miezului provoac o
modificare a inductanei proprii a bobinei de forma celei din figura
12.5,b. Caracteristica static a unui astfel de senzor este pronunat
neliniar, datorit cmpului magnetic neomogen creat n bobin. n plus,
apar i fore parazite de atracie care acioneaz asupra miezului n
micare, motive pentru care n practic se prefer varianta diferenial
a acestui tip de senzor.
Senzor de tip solenoid:a) schema senzorului; b) caracteristica
static.
12.3.Senzorii capacitivi sunt n fond condensatoare electrice de
diverse tipuri a cror capacitate este exprimat de relaia:
, unde A este suprafaa de suprapunere a armturilor,
permitivitatea dielec-tricului i x distana dintre armturi; ele pot
constitui mrimi de intrare de tip poziie sau deplasare. Senzori cu
distana dintre armturi variabil Acetia sunt condensatoare plane la
care una din armturi este fix, iar cealalt este mobil (fig.12.3).
Distana x dintre armturi constituie mrime de intrare.
Caracteristica static a acestui senzor este prezentat n figura
12.3,b.Sensibilitatea acestor senzori este dat de expresia:
care arat c sensibilitatea este mare la valori mici ale lui x,
de ordinul micronilor.O mbuntire a sensibilitii precum i o
liniarizare a caracteristicilor se pot obine prin adoptarea
variantei difereniale din figura 12.3,c. n acest caz senzorul are
trei armturi: dou fixe i una mobil la mijloc.
Senzor capacitiv cu distan variabil:a) condensator simplu; b)
caracteristica static; c) condensator diferenial.
Valorile celor dou capaciti sunt:
Cum tensiunea de alimentare U se distribuie pe cele dou
condensatoare astfel:
se obine
Dependena dintre U i x este liniar.
12.4.Senzorii de tip TDR (transformatoare difereniale pentru
deplasri unghiulare) sunt alctuii, de regul dintr-o bobin primar i
dou secundare ca i TDL, dispuse pe miez feromagnetic n forma de E.
Inductana de cuplaj se modific datorit deplasrii unui rotor
feromagnetic, prin acesta nchizndu-se diferit fluxul magnetic n
cele dou bobine secundare.
Senzor de deplasare unghiular de tip TDR:a) schema senzorului;
b) caracteristica static.
Datorit neliniaritii tensiunii de ieire Ud (fig.12.9,b), TDR se
utilizeaz de regul ntr-un domeniu restrns la 50o. Traductorul este
calibrat de fabricant, iar poziia de zero este marcat pe axul
lui.
12.5.Decelarea sensului deplasrii se poate face n mai multe
feluri. n figur decelarea se face cu ajutorul unui bistabil de tip
D la intrrile cruia se aplic semnalele A i B.
Decelarea sensului deplasrii:a) dispozitivul de decelare; b)
diagrama semnalelor.
Semnalul A se aplic la intrarea de date, iar semnalul B - la
intrarea unui element derivator pe front cztor, ED, iar de aici la
intrarea de sincronizare CLK.Urmrind evoluia celor dou semnale A i
B se constat c, dup cum semnalul A este decalat naintea sau n urma
semnalului B, la ieirea Q a bistabilului D se obine un semnal de
SEMN cu valoarea logic 1 sau 0.
12.6.Traductoare incrementale pentru deplasare unghiular.
Deplasarea unghiular se msoar cu aceleai metode i mijloace ca i
deplasarea liniar cu singura deosebire c n locul riglei liniare se
folosete o rigl circular plan iar elementele capului de citire se
aliniaz pe un arc de cerc. n figur se prezint schematic un
traductor incremental rotativ cu citire diascopic. Discul
incremental DI, care conine spre periferie diviziunile transparente
i opace, este montat pe axul A, prin care se transmite micarea
unghiular de msurat. Capul de citire este asemntor cu capul de
citire al traductorului de deplasare liniar, cu deosebirea c
senzorii fotoelectrici sunt aliniai pe un arc de cerc avnd raza
egal cu raza medie a diviziunilor de pe disc.
Aceste traductoare sunt compacte, robuste i se realizeaz n
construcie capsulat. Se fabric n mod curent discuri incrementale n
mai multe variante concepute s furnizeze 500, 1000, 2000, 3000 i
6000 impulsuri pe rotaie. n ar se fabric asemenea traductoare sub
denumirea de TIRO 500, TIRO 1000, TIRO 2000, TIRO 3000, TIRO
6000.
12.7.Un astfel de traductor prezint urmtoarele dezavantaje:
fantele nu pot fi fcute att de fine nct s permit sesizarea unor
cuante de deplasare foarte mici; traductorul sesizeaz numai
deplasarea, nu i sensul acesteia; prezint riscul recepionrii de
impulsuri false din cauza trepidaiilor, a zgomotului i a altor
cauze.
12.8.Divizarea electronic a pasului. Rezoluia traductoarelor
incrementale poate fi mbuntit pe baza prelucrrii semnalelor obinute
de la traductoare, avnd pas relativ mare, dac blocurile electronice
ale acestora conin elemente pentru prelucrarea celor dou semnale A
i B decalate ntre ele cu 90o. Un dispozitiv pentru divizarea
electronic a pasului este prezentat n figura a, i are n componena
lui dou elemente derivatoare ED1 i ED2 i un bistabil de tip SR.
Divizarea electronic a pasului:a) schema bloc a dispozitivului;
b) diagrama de semnale.
Cele dou tensiuni dreptunghiulare A i B, obinute de la
formatoarele de semnale dreptunghiulare, se aplic la intrrile celor
dou elemente derivatoare. Fiecare dintre aceste elemente va produce
cte un impuls pozitiv pentru fiecare front cresctor al semnalului
dreptunghiular i cte un impuls negativ pentru fiecare front
descresctor. Impulsurile negative sunt inversate prin mijloace
adecvate i astfel la intrrile bistabilului SR sunt aplicate dou
trenuri de impulsuri intercalate.n acest fel, la fiecare pas de
deplasare, bistabilul basculeaz de patru ori i furnizeaz astfel dou
trenuri de impulsuri dreptunghiulare complementare, Q i Q, cu
frecvena dubl fa de frecvena semnalelor A i B, aa cum reiese i din
diagramele de semnal din figura b.
12.9.Acest tip de traductoare au o larg utilizare n domeniul
roboilor, al servomecanismelor, unde sunt folosite ca atare ori
sunt cuplate cu mecanisme de transformare a deplasrii liniare n
deplasare unghiular pentru a msura deplasarea liniar, unde pot
atinge rezoluii de 3 4 m.
12.10.Folosirea unei piste suplimentare se face cu scopul ca
citirea unei noi poziii s se efectueze numai cnd capul de citire
ajunge n partea central a diviziunilor celui mai mic rang, aa cum
se arat n figura a. Aceasta soluie are totui inconvenientul c
necesit diviziuni i mai fine dect diviziunile rangului zero, ceea
ce este destul de greu de realizat.
Rigl codificat cu citire special:a) cu pist suplimentar; b) cu
citire n U; c) cu citire n V.190
226