測量儀器儀表的基本功能

   測量儀表或工具是實現測量任務的物質手段。為了實現各種復雜的測量任務，測量儀表必須具備許多基本功能。概括起來，測量儀表的基本功能有4種，即變換、選擇、比較和顯示功能。下面分別予以簡單敘述。
  1、變換功能
  在生產過程中，有些參數不便于直接測量。例如，溫度是表征物體內部分子熱運動平均動能的物理量，此量不易測量，只能借助其他物質的某一物理性質受熱變化的特性來測量。有些參數雖然能直接測量，但是，測量結果往往不便于傳輸、處理和比較。這時，需要將被測量變換成便于傳輸的量，或者將被測量和標準量都變換成另一個便于比較和處理的量。這種利用物質的物理、化學性質，把被測量轉變成便于測量、傳輸和處理的另一個物理量的過程，稱為測量的變換。例如，爐溫的測量，常常是利用熱電效應，把被測溫度（熱能）轉換成熱電動勢（電能），再經毫伏檢測儀表把電動勢轉換成儀表指針的位移，然后與溫度標尺相比較而顯示出被測量溫度的數值；智能壓力變送器把壓力變換成電流信號，便于遠距離傳輸、顯示、調節和計算機控制。
  總之，變換是測量儀表的主要功能之一。它可以使不能測量的參數實現測量，可以使同一參數的測量方法和途徑更多，可以使測量結果的傳輸更方便、更迅速、也可以使測量精度大大擔高。在傳輸信號統一化、規格化和計算機集中控制的今天，變換更必不可少。可以這么說，變換已經成了檢測技術的基礎和測量工作的核心。
  根據材料物理、化學性質對各種參數的敏感性，人們特意制成了一系列能夠完成各種變換任務的元件，稱為變換元件。使變換元件的功能更完善，使用起來更方便的縱使裝置稱為傳感器。
  另外，在變換過程中，往往要求信號足夠大，以便于傳輸和滿足其他功能的要求，這時就要對信號進行放大。放大也是變換，是一種特殊形式的變換，即同性質的量的變換。
   2、選擇功能
  測量儀表或變換元件的輸出量y與輸入量x往往不是單一的函數關系。
  為了實現測量，在設計制造測量儀表或變換元件時，應使其具有選擇的功能，即選擇有用測量信號而抑制其他干擾信號的功能。以DDZ=Ⅲ型壓力變送器為人例，它是利用彈性元件受壓變換形產生位移，再將位轉變成電流信號的。但是，輸出電流信號I與輸入壓力信號P不是單值函數關系，它受彈性元件的材質、幾何尺寸和剛度的影響，受電源電壓、頻率波動的影響，受輸出負載阻抗的影響，受環境高溫、濕度及外磁場的影響等。因此，在設計、制造變送器時，除了對彈性元件進行合理設計，并進行穩定性工藝處理之處，還要根據平衡原理，進行深度負反饋，在電路上進行溫度補嘗等，使變送器排除其他因素的干擾，具有只對被測壓力敏感的選擇功能。
  3、比較功能
  在前面的測量方法中已經講到，為了提高測量精度，在多數測量儀表都采取將被測量與標準量進行比較的方法，即測量儀表的比較功能。這里，標準量應保持穩定和準確。
  4、顯示功能
  測量的目的是獲取測量結果。測量儀表將測量結果指示或記錄下來的功能，稱為顯示功能。根據實際生產的需要，對測量結果的顯示有瞬時值的顯示，有時間歷程的顯示，也有累計值的顯示。有的測量儀表能同時顯示、記錄若干個參數的測量值，有的測量儀表還能對許多參數進行巡回顯示、記錄。
  測量儀表的顯示形式可分為模擬式、數字式和圖像式三種。各種指針式儀表的角位移、線位移屬于模擬式顯示；數碼顯示器的數字、數碼顯示或打印屬于數字式顯示；圖像式屏幕顯示還能顯示典線、表格、圖像背景及被測量的動態變換過程。
  測量儀表能否很好的實現它的基本功能，取決于儀表的一系列基本性能指標，如精確度、穩定性、抗干擾能力以及使用壽命等。這些指標是通過對儀表的精心設計和制造來實現的。