Средства измерения. Виды

Основные понятия об измерениях.

Измерением называется процесс нахождения опытным путем с помощью спец.технических средств соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу измерения.

Число, выражающее отношение измеряемой величины к единице измерения называется числовым значением измеряемой величины.

Х=q*U,

Х - измеряемая величина

U – ед.измерения

q – числовое значение измеряемой величины.

Правая часть выражения – результат измерения. Рез.измерения – величина всегда размерная и состоит из единицы и числа q, которое показывает сколько раз данная единица содержится в измеряемой величине.

По способу получения числового значения измер.величины выделяют 4 вида:

- прямые – измер, при кот. значение измеряемой величины определяется непосредственно из опытных данных.

- косвенные – измер, при кот. значение измеряемой величины определяется на основании заранее известной зависимости между этой величиной и величинами полученными прямыми измерениями.

- совокупные - измер, при кот. числовые значения измер .величины определяется путем решения уравнений, полученных из совокупности прямых измерений одной или неск. однородных величин.

- совместные – предусматривают одновременное измерение 2 или неск. неоднородных величин с целью отыскания зависимости между ними.

Чаще испол. прямые и косвенные.

Прямые и косвенные измерения.

Измерением называется процесс нахождения опытным путем с помощью спец.технических средств соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу измерения.

По способу получения числового значения измер.величины выделяют 4 вида:

совместные,совокупные, косвенные

прямые.

Чаще испол. прямые и косвенные.

- прямые – измер, при кот. значение измеряемой величины определяется непосредственно из опытных данных.

- косвенные – измер, при кот. значение измеряемой величины определяется на основании заранее известной зависимости между этой величиной и величинами полученными прямыми измерениями

Средства измерения. Виды.

Средствами измерения наз. совокупность технич.средств, которые используются для различных измерений и имеющих нормированные метрологические характеристики (точности измер, воспроизводимости рез–в изиерения).

Основные виды:

1 меры

2 измерительные приборы

3 измерительные преобразователи

4 измерительные установки

1 мера – средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера (гиря- мера массы).

2 измер прибор – средство измерения, кот.предназначено для выработки сигнала измеряемой информации в форме доступной для непосредственного восприятия наблюдателя.

Измер.информация может быть представлена в виде перемещения указателя по шкале, а также перемещения пера по диаграммной ленте. И в виде цифрового индикатора.

Т.о. приборы можно разделить на аналоговые и цмфровые.

3измер.преобразователи – средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измер.информации в форме удобной для преобразования и передачи этой инф. на расстояние.

Измер.преобразователи обширны по своей номенклатуре:

- первичный или датчик. К этому преобразователю непосредственно подводится измеряемая величина, в измер.цепи он всегда первый.

- промежуточный – занимает второк место. В нем могут производится необходимые преобразования от первичному к вторичному (усиление).

- передающий – для преобразования сигнала в форму для дистанционного сигнала и его передачи.

- вторичное измер.устройство – предназначено для работы в комплекте с измер.приборами, а также с некот. видами преобразователей (потенциометр в комплекте с первич. преобразователем).

4измер.установка – совокупность функционально-объединенных средств измерения и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измер.информации в форме удобной для восприятия наблюдателя, и расположенных в одном месте.

4.Статические характеристики измерительных приборов. Зависимость выходной величины от входной, выраженная аналитически или графически, в установившихся режимах работы, называется статической характеристикой измерительного прибора. В общем виде статическая характеристика (уравнение шкалы) прибора имеет вид: φ= f(x) или N = f(x) (1)

где х—значение измеряемой величины; φ или N—координаты указателя.

Функциональную зависимость (1) называют также уравне­нием шкалы прибора, градуировочной характеристикой прибора или преобразователя.

у_0i-1= f_n-1{f_n-2(f_n-3…f₂)[f₁(x₀ )]} (2)

Уравнение (2) представляет собой статическую характери­стику прибора, выраженную через характеристики звеньев.

Если функциональная связь между входной и выходной вели­чинами в рабочей области непрерывна и однозначна, то каждому значению х₀ отвечает одно единственное значение у₀. Такое звено называется статическим. Если при этом характеристика линейна (или может быть аппроксимирована прямой), то такое статическое звено называется линейным (рис. 1). В общем случае линейная или линеаризованная статическая характеристика определяется уравнением вида

y₀ = а + kx₀, (2)

где а — постоянная, имеющая единицу измерения у; k — постоянная величина, называемая передаточным коэффициентом щи коэффициентом преобразования и имеющая единицу измерения у/х.

Для статической характеристики (рис. 1, а) у₀ = kx₀. Звенья, не отвечающие требованиям линейности, называются нелинейными. Для измерительных средств в большинстве случаев предпочтительна линейная статическая характеристика.

Рис.1 Равновесные характеристики статических звеньев:

а—линейного; б-г - нелинейных

Определение статической характеристики связано с определением градуировки прибора.

Градуировка – зависимость градировочных величин на выходе и входе средства измерения, составленное в виде табл, формулы или графика. Зависимость T отU – градуировка термоэлектрического преобразователя (U=f(T)).