Классификация средств измерений
Средство измерения—Техническое средство имеющее нормированы е метрологические характеристики
Различают 5 видов С.И:
1. меры (эталоны, меры -средство измерения для воспроизведения физ. Величины заданного размера, мера ЭДС, меры сопротивления)
2.измерительные приборы Средство измерений, вырабатывающие сигнал измерительной информации предназначенной для непосредственного наблюдения. измерительные приборы делятся на аналоговые и цифровые.
3. измерительные преобразователи (средство измерение предназначенное для выработки сигнала изменения информации предназначенное для дальнейшей передачи, обработки и хранения. измерительные преобразователи делятся на: электрические и не электрические величины. Так же они делятся на
-Аналоговые ИП(вход-выход аналоговый)
-Аналого-Цифровые ИП(вход(аналог)—выход(цифровой))
-Цифро-аналоговый ИП(вход(цифр)—выход(аналоговый))
4.измерительные системы Совокупность функционального объединения измерительных величин и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации в требуемом виде, либо осуществление логических функций контроля, диагностирования, идентификации. Сейчас используют Измерительно—вычислительные -комплексы
5.измерительные установки: Совокупность функционально и конструктивно объеденных средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для рациональной организации измерений(используется для градуировки и проверки электроизмерительных приборов)
Виды и методы измерений.
В зависимости от способов получения результатов различают 4 вида измерений:
· Прямые – измеряемую величину находят непосредственно из опытных данных по показаниям приборов (І – амперметр, φ – фазометр, Р - ваттметр);
· Косвенные – искомую величину находят расчетом по формуле которая связывает искомую величину с другими параметрами найденными в результате прямых измерений , где Р – ваттм., U – вольтм., I – ампр.
· Совокупные – одновременно измеряют несколько одноименных величин. Искомые величины находят в результате решения сис-м ур-ний составленных в результате прямых измерений различных сочетаний этих величин.
· Совместные – одновременно измеряют несколько разнородных величин, для нахождения зависимости между ними.
Различают 2 группы методов измерений:
· Методы непосредственной оценки – искомую величину находят по отсчетному устройству прибора прямого действия, то есть прибора осуществляемого преобразование измерительной информации в одном направлении, без обратной связи. Метод прост, но есть вопросы к точности измерения.
· Метод сравнения – измеряемая величина сравнивается с известной величиной с воспроизводимой меры. Точность высока, но велики трудозатраты. Методы сравнения разделяют на: нулевые (действие измер. величины на индикатор сводится к нулю встречаемым действием известной величины [уравновешенные мосты]), дифференциальные (измеряется разность между измеряемой и известной величиной, по этой разности судят по измеряемой величине [неуравновешенные мосты]), замещения (метод сравнения, измеряемая величина замещается известной величиной, отклонение индикатора после замещения должно быть таким же как и при включение измеряемой величины).
По режиму работы средств измерений различают:
· Статические измерения – в процессе измерения измеряемая величина остается неизменной (измерения постоянных величин, установившихся значений переменных величин).
· Динамические измерения – в процессе измерения измеряемая величина изменяется (изменение мгновенных значений переменных по времени величин).
Основные хар-ки средств измерения.
1. Функция преобразования (уравнение преобразования, уравнение шкалы, градуированная характеристика) связывает выходную величину «У» с входной.
Различают номинальную (линейную) и реальную функцию преобразования. Функция преобразования бывает линейной и нелинейной. Отличие реальной от номинальной не должно превышать допускаемой величины.
2. Чувствительность – характеризуется отношением изменения выходного сигнала к вызвавшему его изменению входного сигнала (выход поделим на вход). Различают абсолютную чувствительность ,
относительная .
Для стрелочных приборов величина обратная чувствительности – есть цена деления, постоянная прибора
С другой стороны
Порог чувствительности – наименьшее значение изменения входной величины, которое вызывает визуально различимое изменение выходной величины. С уменьшением порога чувствительность увеличивается (). Установим связь между чувствительностью и потребляемой мощностью:
a) Прибор включается последовательно в цепь
b) Прибор включается параллельно (вольтметр)
3. Вариация показаний – наибольшая разность в показаниях прибора при одном и том же значении измеряемой величины и неизменных условиях.
, (абсолютные погрешности на одной и той же отметке шкалы, но при подходе к этой отметке сверху и снизу).
4. Диапазон измерений – область значений измеряемой величины между верхним и нижним пределом до которого нормируем допускаемые погрешности.
5. Рабочая область частот – в пределах этой области частотные погрешности не превышают допускаемую погрешность.
6. Погрешность средств измерения (неопределенность показания прибора) – отличие реальной ф-ции от номинальной. Погрешность характеризуется классом точности.
7. Время установления показаний, быстродействие прибора – число изменений в единицу времени.
8. Надежность прибора – способность сохранять заданный характер. в течение заданного времени. Характеризуется временем безотказной работы.