[科普中国]-记录仪表

记录式测量仪器(recording measuring instrumenr)是指"提供示值记录的测量仪器"。仪器接受检测仪表的输出信号并记录被测值。它除能指示和记录直流信号（毫伏）外，还可与各种类型的变送器相配，指示和记录温度、压力、流量等参数。

简介记录仪给出的记录可以是模拟的（连续或断续线条），也可以是数字的;可记录一个量或多个量的值，如温度记录仪、气压记录仪、记录式光谱仪、热释光剂量计等。

记录仪还可分为有笔（有纸）记录仪（有记录器）和无笔（无纸）记录仪。有笔记录仪又记录仪表有单笔和多笔之分，单笔只能记录一个输入信号，多笔则可同时记录多个输入信号。1

概述本记录仪以独特的热打印记录方式和先进的微处理器控制技术，实现了无与伦比的高记录清晰度、高精度、高可靠性、多功能且便于操作。可连续记录和数字打印。1

分类记录仪表分为自动平衡记录仪表和混合式记录仪表。

自动平衡记录仪表以平衡法作为基本测量原理的仪表。自动平衡记录仪表自20世纪50年代问世以来，得到普遍应用的有自动平衡电位差计和自动平衡电桥两种电路。

①电位差计电路

输入信号为直流毫伏电压或温差电偶的电势。输入信号EX与滑线电阻上的电压ES进行比较，产生的偏差值（EX- ES）送入放大器，在放大器中变换成交流信号后进行放大，再经功率放大后驱动伺服电机。伺服电机带动滑线电阻的接点、指针和记录笔一起移动，直到偏差值等于零为止。因此记录笔描绘的是与输入信号EX相等的ES值。全量程时笔的平衡时间小于3秒。记录纸由同步电机带动，连续记录。

②平衡电桥电路

测量电阻Rt（如热电阻等）为桥路的一个臂。当温度变化时，Rt随之发生变化。同时伺服电机转动，使桥路平衡。此时Rt：R3=（R1+RS）：（RA+R2）。滑线电阻的接点跟踪Rt的变化来记录测量的温度。这种仪表在实际使用时必须进行线性化处理，方能达到规定的精度。它与各种变送器相配，可记录各种物理参数，如温度、压力、流量、物位等，还可与各种温差电偶、热电阻直接相连，广泛用于温度测量。在中国，自动平衡记录仪表的品种已从单笔发展到多笔和多点（3点、6点和12点）打印记录仪，以及快速记录仪。在国外已开发了各种新型的基于平衡原理的（如电容、光电、磁电式等）无触点平衡记录仪。

混合式记录仪表采用微型计算机的具有模拟和数字记录功能的仪表，又称高速打点记录仪。

它与平衡记录仪表比较，有下列三个主要优点：

①它以表格的形式将不同输入信号的线性化处理和标准接点的温度补偿存储在只读存储器中，以提高精度和节省硬件；

②由于采用新型的记录元件，可实现高速多点记录和模拟、数字的混合记录；

③具有运算、判别、程序控制功能，因而显示标度、量程、走纸、报警设定和记录方式等都可任意选择。

它在250毫米宽的记录纸上，8秒内可以打印不同颜色的30点的输入信号。测量值和日期、时间等均用数字打印。30点模拟量输入信号通过多路切换开关以0.2秒切换一点的速度依次采样，对应于预先设定的测量量程进行放大，然后经过积分型模数变换器转换成数字量信号。这个数字信号送到运算、控制单元，根据不同的输入信号进行线性化处理和报警运算等，并作为显示数据存储在随机存取存储器中。同时，这个数据被变换为相应的记录位置数据。

打印是以扫描方式进行的。对应6种颜色的色带安装着6个打印针头装在一个打印头上。打印头由步进电机驱动从记录纸的一端移向另一端。当与待记录的数据一致时，打印驱动电磁铁动作，打印出对应于那个测量通道号的色点。打印头每扫描一次记录纸可记录30点。扫描一次的时间为8秒，可来回双向打印。数字、模拟记录可同时进行。测量通道号、测量值与打印记录是非同步的，所以在发光二极管显示部分根据设定程序来显示。测量条件是通过显示器和面板上的键来设定的。仪表具有标准仪器接口（GP－IB接口）．可与上位计算机进行通信联系，实现数据输出和由外部设定测量条件。混合式记录仪可以输入多路模拟量信号，进行快速打印记录，一般用于大中型设备和装置（如锅炉、蒸馏塔、反应釜等）温度、压力等数据的采集和记录。70年代以来已研制出带有阴极射线管显示器的数据采集记录仪，可实现人机对话等多种功能。它以数值与图形相结合的方式显示数据，还备有音频盒式磁带录音机作为外部存储器。2

混合式记录仪记录基本误差的校准方法校准方法混合式记录仪记录基本误差校准时，使用的测量标准器为标准直流电压源或标准直流电阻箱。校准方

法分为寻找转换点法和输入标称电量值法。寻找转换点法多用于对新购仪表及仲裁的仪表进行校准，输入标称电量值法多用于对使用中的仪表进行校准。指示基本误差用输入标称电量值法校准时用增加输入信号的方式。给被测仪表输入校准温度点对应的标称电量值，读取被测仪表记录纸上的记录值，仪表记录值与校准点温度的差值即为该校准点的记录基本误差，记录基本误差用温度值表示。

记录基本误差不确定度分量的来源①标准直流电压源校准结果的不准确引入的不确定度分量；

②被检仪表记录纸分辨率引入的标准不确定度分量；

③补偿导线修正值不准确引入的不确定度分量；

④环境温度的影响引入的不确定度分量；

⑤记录纸线条宽度引入的不确定度分量；

⑥记录纸上打印印点的分散度引入的不确定度分量；

⑦重复测量性引入的不确定度分量。2

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 西南大学