ابزار دقیق یک ترم جامع برای ابزار اندازه گیری است که برای نمایش، اندازه گیری و ثبت کمیتهای فیزیکی استفاده میشود.
اصطلاحابزار دقیق ممکن است به سادگی دماسنج خواندن مستقیم یا استفاده از چند سنسور برگردد یا یک بخش از سیستم کنترل صنعتی پیچیده در صنعت تولید، وسایل نقلیه و حمل و نقل باشد. ابزار دقیقرا میتوان در استفاده های خانگی مانند شناساگر دود یا ترموستات گرم کننده یافت.
تاریخچه ابزار دقیق
تاریخچه ابزار دقیق میتواند به چند دسته تقسیم شود.
المانهای تجهیزات اندازه گیری و ابزار دقیق صنعتی تاریخچه ای طولانی دارد. ترازو هایی برای مقایسه وزن و اشاره گرهای ساده برای نشان دادن موقعیت و تکنولوژیهای دوران قدیم هستند.
بعضی از اولیه ترین اندازه گیریها مربوط به زمان بوده است که یکی از قدیمی ترین ساعتهای دیواری آبی در انگشت فرعون مصری آمنهوتپ که در سال ۱۵۰۰ قبل از میلاد سوخته شد، پیدا شد.
پیشرفت ها در ساعتهای دیواری فراگیر شد.
در حدود سال ۲۷۰ قبل از میلاد آنها ابزاری مقدماتی و اولیه از یک دستگاه سیستم کنترل اتوماتیک داشتند.
در سال ۱۶۶۳ Christopher Wren شرکت رویال را با طراحی Weather Clock مطرح شدکه یک نقاشی سنسورهای آب و هوایی را نشان میدهد که قلمهایی روی کاغذ حرکت میکند و از طرف ساعت هدایت میشود.
این چنین دستگاهها در هواشناسی برای دو قرن استاندارد نشدند. طرح کلی بر اساس شواهدی از ثبتیات بدون تغییر باقی ماند که در آن دم تنطیم فشار شده مداد را جابجا میکند.
سنسورهای تلفیق شده، نشانگرها، ثبت کننده ها و کنترل تا زمان انقلاب صنعتی غیر رایج بود و به وسیله نیاز و عملی بودن محدود میشد.
علم الکترونیک باعث شد که سیم کشی جای لوله ها را بگیرد. یک فرستنده وسیله ایست که یک سیگنال خروجی تولید میکند، اغلب به شکل سیگنال جریان الکتریکی ۲۰-۴ میلی آمپر، هر چند بسیاری از آپشن های دیگر که از ولتاژ، فرکانس، فشار یا Ethernet استفاده میکنند هم موجود است. فرستنده در اواسط دهه ۱۹۵۰ تجاری شد.
ابزار متصل به سیستم کنترل، سیگنال های مورد استفاده برای عمل میدان مغناطیسی، دریچه ها،تنظیم کننده ها، قطع کننده مدار، دستگاه تقویت نیرو و دیگر دستگاهها را تامین میکرد.
این چنین دستگاهها میتوانست یک متغیر خروجی دلخواه را کنترل کند و قابلیتهای کنترل از راه دور و خودکار شده را فراهم کنند.
هر کمپانی ابزارسازی سیگنال های ابزار دقیق استاندارد خود را معرفی می کند که باعث آشفتگی در محدوده ۲۰-۴ میلی آمپر مورد استفاده در سیگنالهای ابزار الکترونیک استاندارد برای فرستنده ها و دریچه ها شد.
این سیگنال نهایتا به عنوان ANSI/ISA S50 استاندارد شد، تطبیق پذیری سیگنالهای آنالوگ برای ابزار پردازش صنعت برق در دهه ی ۷۰ به استاندارد تبدیل شد.
تبدیل ابزار دقیق از فرستنده ها و کنترلرها و دریچه های ابتدایی مکانیکی،
به ابزار الکترونیکی هزینه های نگهداری را کاهش داد چون ابزار الکترونیک قابل اعتماد تر از ابزار مکانیکی است.همچنین کارآمدی و تولید را به علت افزایش در دقت بالا میبرد.
ابزار ابتدایی از بعضی مزایا بهره مند بود که در محیط های خورنده و قابل انفجار مورد توجه بود.
در سالهای ابتدایی کنترل پردازش، اندیکاتورهای پردازش و المانهای کنترل مانند دریچه ها به وسیله یک اپراتور که دور تا دور بخش قدم میزد و دریچه ها را برای رسیدن به دما، فشار دلخواه تنظیم میکرد، نظارت میشد. با پدیدار شدن تکنولوژی کنترلرهای ابتدایی اختراع شد و در حوزهایی که پروسه را نظارت میکرد و دریچه را کنترل میکرد نصب گردید.
این کار زمان پردازش اپراتورها را که مجبور بودند پروسه را نظارت کنند کاهش داد.
سالهای بعد کنترلرهای دقیق به اتاق کنترل مرکزی راه یافت تا پروسه و سیگنالهای خروجی که به المان کنترل نهایی مانند یک دریچه ای که برای تنظیم پروسه در زمان نیاز، ارسال می شد را نظارت کند. این کنترلرها و اندیکاتورها روی یک دیوار که برد کنترل نام دارد ،نصب شدند
اپراتورهایی که در مقابل برد می ایستند به عقب برمیگردند و از راه دور بر اندیکاتورهای پروسه نظارت میکنند.
این کار دوباره مقدار زمان اپراتوری که باید به دور بخش میچرخید را کم می کند. استانداردترین سطح سیگنال اولیه که در این سه سال استفاده می شد ، ۳-۱۵ PSIG بود.