Классификация средств измерений
Средство измерения - это техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.
1. Меры – СИ, воспроизводящие физ. величину заданного размера
однозначные (концевая мера, гиря)
многозначные меры (миллиметровая линейка, конденсатор переменной емкости)
наборы мер (набор концевых мер длины, набор гирь)
магазины мер (магазин сопротивлений).
Сравнение с мерой выполняют с помощью специальных технических средств - компараторов (равноплечие весы, измерительный мост, потенциометр и т. п.).
К однозначным мерам относятся стандартные образцы состава и свойств веществ, представляющие собой вещества строго регламентированного содержания (образцы твердости, шероховатости).
2. Измерительные преобразователи - эти средства измерений, служат для преобразования измеряемой величины в другую или сигнал, удобный для дальнейшего преобразования, передачи, хранения и обработки, но, не поддающийся для непосредственного восприятия (термопары, измерительные усилители).
Преобразуемая величина называется входной, а результат преобразования - выходной величиной. Соотношение между ними задается функцией преобразования.
По месту, занимаемому в приборе, преобразователи подразделяются на первичные, промежуточные, передающие.
1
2
3
4
к
отсчетному устройству
Преобразование измерительной информации:
1 - чувствительный элемент; 2 - первичный преобразователь; 3 - промежуточные преобразователи; 4 – передающий преобразователь
(Процесс установления взаимно однозначного соответствия между размерами двух величин – измерительное преобразование)
3. Измерительные приборы - средства измерений, вырабатывающие сигнал измерительной информации, в форме, удобной для восприятия наблюдателем.
а) по виду преобразования сигнала:
приборы прямого действия (манометр, термометр, амперметр, вольтметр и т. д.)
приборы сравнения (измеряемую величину сравнивают с известной)
Сравнение осуществляется с помощью компенсационных цепей для активных величин (сил, давлений, электрических напряжений, токов) путем встречного включения этих величин в единый контур и определяется их разностный эффект. Так работают равноплечие и неравноплечие весы, грузопоршневые и грузопружинные манометрические в вакуумметрические приборы.
Для сравнения пассивных величин (электрические, гидравлические, пневматические и другие сопротивления) применяются мостовые цепи типа электрических уравновешенных или неуравновешенных мостов.
б) по способу отсчета:
показывающие, в том числе аналоговые и цифровые
регистрирующие.
Аналоговые приборы, состоят из шкалы и указателя, один из них связан с подвижной системой прибора, а другой - с корпусом. В цифровых приборах отсчет осуществляется с помощью механических, электронных или других цифровых отсчетных устройств. Регистрирующие – самопишущие (график, диаграмма) и печатающие в числовой форме.
в) по виду шкалы:
с равномерной шкалой
с неравномерной
с нулем внутри шкалы, на краю или вне шкалы
г) по метрологическому назначению:
эталоны
рабочие средства измерения
Эталоны предназначены для поверки по ним других средств измерений и рабочих эталонов менее высокой точности.
4. Вспомогательные средства измерений - используются для вычисления поправок к результатам измерений (термометр для измерения температуры окружающей среды или психрометры для измерения влажности при точных интерференционных измерениях длин).
5. Измерительные установки - совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, расположенных в одном месте (меры + преобразователи + измерительные приборы + вспомогательные средства) и предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем.
6. Измерительные системы - это комплекс средств измерений, вспомогательных устройств и ЭВМ, территориально разобщённые и соединённые каналами связи.
Предназначены для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматизированных системах управления.
По назначению измерительные системы:
измерительные
контролирующие
управляющие
Разновидности измерительных систем:
Информационно-измерительные системы (ИИС)
Измерительно-вычислительные комплексы (ИВК)
ИИС представляют измерительную информацию в виде, необходимом потребителю. К ним относятся системы автоматического диагностирования.
ИИС состоит из унифицированных узлов и блоков, связь между которыми устанавливается через интерфейсы (механические, электрические и программные средства, объединяющие блоки в единую систему).
ИВК – это совокупность СИ, компьютеров, предназначенных для выполнения конкретной измерительной задачи.
Основные признаки ИВК:
КП или процессор
Программное управление средствами измерений
Наличие нормированных метрологических характеристик
Блочно-модульная структура:
а) техническая:
Средства измерения электрических величин;
Средства вычислительной техники;
Меры текущего времени;
Меры интервалов времени;
Средства ввода-вывода цифровых и аналоговых сигналов
б) программная:
Системное и общее программное обеспечение.
ИВК предназначены для прямых, косвенных, совместных и совокупных измерений.
Технические устройства, предназначенные для обнаружения (индикации) физических свойств, называются индикаторами (стрелка компаса, лакмусовая бумага). С помощью индикаторов устанавливается только наличие измеряемой физической величины интересующего нас свойства материи.