多功能儀器儀表指具有多種或多個(gè)功能的儀器儀表,例如多量程、多用表、電子天平、電導(dǎo)率儀等。多功能儀器儀表,通常由兩個(gè)以上功能的器件組成,在一般情況下,這些器件中至少有一個(gè)是專用的(如電阻應(yīng)具有雙路等)。多功能儀器儀表也稱“多用途儀器儀表”,它主要包括:量程范圍在0~20 mA的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器及電流信號(hào)、電壓信號(hào)和頻率信號(hào);電壓、頻率及電流信號(hào)可由相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換;也可由相應(yīng)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行隔離并經(jīng)過校正而得到;電阻應(yīng)具有雙路等。多功能儀器儀表的另一個(gè)特點(diǎn)是:它通常具有一個(gè)或兩個(gè)以上的測量單元。例如,一臺(tái)測量電阻和電流的多功能儀器儀表,除了可同時(shí)使用電流測量單元外,還可包括電壓或阻值檢測單元等。這樣便于設(shè)計(jì)選擇與組合不同的傳感器和測量單元,以滿足使用要求和擴(kuò)大測量范圍。下面介紹幾種常見的儀器儀表。
(1)多用表
[用途]。多用表是一種可測電流、電壓和電阻的多功能儀表,它除了具有標(biāo)準(zhǔn)電阻值測量外,還可以根據(jù)需要增加電阻的分壓或阻值等各種功能。
[結(jié)構(gòu)]。多用表由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電流互感器與若干個(gè)分壓(分時(shí))元件組成,并由一個(gè)電壓互感器轉(zhuǎn)換成與之相對(duì)應(yīng)的頻率分量,然后經(jīng)一個(gè)低通濾波器進(jìn)行濾波而得到所需要的電壓和電流值。
[分類]。多用表可分為量程多用表、分辨率多用表。
[特點(diǎn)]。這類儀表既可以同時(shí)測量電流、電壓和電阻,又可以同時(shí)測量頻率、阻值等。
[應(yīng)用]。這類儀表廣泛用于生產(chǎn)過程控制標(biāo)準(zhǔn)電阻及標(biāo)準(zhǔn)分壓元件(如 RL)或進(jìn)行分壓補(bǔ)償。
(2)電子天平
電子天平是用電子技術(shù)制成的一種能精確測量質(zhì)量的儀器。
電子天平也稱“數(shù)字式電子天平”,它是把質(zhì)量和位置轉(zhuǎn)換成數(shù)字的一種儀器。
它可以將一定數(shù)量或不同的質(zhì)量放在托盤上,進(jìn)行測量。
一般可分為指針式、數(shù)字式和模擬式3種。
數(shù)字式電子天平:用微處理器作為中央控制單元,將質(zhì)量數(shù)字轉(zhuǎn)換成力值并顯示出來,再通過數(shù)字運(yùn)算、放大、整形等功能而完成整個(gè)過程。
(3)電導(dǎo)率儀
電導(dǎo)率儀系指能將溶液中的溶液濃度的變化量轉(zhuǎn)換成電信號(hào),以供測量或測定的儀器。
測量方法一般有:伏安法、電導(dǎo)測定法、電導(dǎo)法。
由于各種電極的導(dǎo)電性各不相同,所以根據(jù)不同電導(dǎo)率測量的方法又可分為幾種方法:
-伏安法利用電極和參比電極之間所產(chǎn)生的電動(dòng)勢來實(shí)現(xiàn),因此其測量精度較高,適用于溶液濃度在0.0001~99.999%范圍內(nèi)。
-光電法利用光電效應(yīng)原理,通過探測被測溶液對(duì)探測器造成影響而實(shí)現(xiàn)。
(4)電感式電流互感器和電壓互感器
電感式電流互感器是利用鐵磁材料的磁通變化來測量電流的一種電感器。
電壓互感器是一種用來測量電壓的多用途儀表,又稱“多用途萬用表”。
其結(jié)構(gòu)與電、磁二次測量裝置相同,區(qū)別在于它們是用電感器取代二次測量裝置中的電流互感器,而二次測量裝置不是用來測量電壓。
由于它只需把一次線電流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電壓電流比即為0,所以稱為電感式互感器或稱“電流表”。