Федеральное агентство по образованию

Уральский государственный технический университет – УПИ

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Э.Г. Миронов Методы и средства измерений

Учебное пособие

Научный редактор  доц., канд. техн. наук В.И.Паутов

Печатается по решению

редакционно-издательского Совета УГТУ-УПИ

от 28.02.2008 г.

Екатеринбург

УГТУУПИ

2010

УДК 006.9(075.8)

ББК 30.10я73

М 64

Рецензенты:

кафедра автоматизации производственных процессов Уральского государственного лесотехнического университета (зав. кафедрой  доц., канд. техн. наук С.П. Санников);

С.И. Кумков – старший научный сотрудник ИММ УрО РАН, доцент, кандидат технических наук

Миронов Э.Г.

М 64 Методы и средства измерений: учебное пособие / Э.Г. Миронов.

Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2010. 476 с.

ISBN 978-5-321-01484-4

Приводятся основные положения по теории и практике метрологического обеспечения технических измерений. Рассматриваются методы и средства, используемые для измерения физических величин, в том числе датчики, измерительные схемы, электроизмерительные приборы. Дается обширное приложение и детальный перечень литературных источников по рассматриваемым вопросам.

Учебное пособие предназначено для студентов всех форм обучения специальностей: 230101 – Вычислительные машины, комплексы, системы и сети (ВМКСС); 230102 – Автоматизированные системы обработки информации и управления (АСУ); 280101 – Безопасность жизнедеятельности в техносфере (БЖТ);

280103 - Защита в чрезвычайных ситуациях (ЗЧС);

280104 - Пожарная безопасность (ПБ).

Библиогр.: 61 назв. Рис. 160. Табл. 39. Прил. 15.

УДК 006.9(075.8)

ББК 30.10я73

ISBN 978-5-321-01484-4  УГТУ – УПИ, 2010.

 Миронов Э.Г., 2010

Предисловие

Настоящее учебное пособие посвящено методам и средствам измерения. В работе приводятся основные понятия, встречающиеся в теории и практике метрологического обеспечения измерений. Рассмотрены методы и средства измерений физических величин, в том числе датчики, мостовые измерительные схемы, электроизмерительные приборы и приборы для измерения неэлектрических величин.

Особенно детально рассмотрены вопросы, связанные с погрешностями, так как в задачу каждого измерения входит не только определение искомой величины, но и оценка погрешности полученного результата.

Следует отметить, что в настоящее время отсутствуют учебники и учебные пособия (см., например, [1 - 12]), которые бы в полной мере отвечали учебным планам специальностей: 230101 – ВМКСС; 230102 – АСУ; 280101 – БЖТ; 280103-

ЗЧС; 280104-ПБ и рабочим программам по дисциплинам “Методы и средства измерений”, “Метрология, стандартизация и сертификация” для студентов всех форм обучения перечисленных выше специальностей.

Монографии [13; 20 - 22] написаны для специалистов и по своему содержанию не могут служить учебными пособиями. В других случаях [1; 2; 7], стремясь к краткости и лаконичности, авторы опускают ряд существенных разделов курса. К тому же некоторые положения (например, по Международной системе единиц, по оценке погрешностей и др.) получили новую трактовку, что потребовало внести соответствующие изменения и дополнения.

При написании данного учебного пособия была сделана попытка охватить, по возможности, все вопросы, возникающие при изучении методов и средств измерений, а также основ метрологии, стандартизации и сертификации в соответствии с требованиями учебных планов и рабочих программ.

Особенно большое внимание в работе уделяется метрологии как науке о из-

мерениях и их единстве. Значительная часть учебного пособия посвящена методам оценки погрешностей результатов и средст измерений.

Вместе с тем, для сокращения объема учебного пособия некоторые второстепенные положения рассмотрены сравнительно кратко, без подробных доказательств и выкладок, а некоторые разделы изложены в виде инструкций и рекомендаций.

Работа снабжена приложениями, содержащими справочные данные, что может облегчить её использование как практического руководства при оценке, например, погрешностей результатов и средств измерений без привлечения других книг и справочников. Последнее обстоятельство расширяет область использования учебника. И хотя учебник предназначен в основном для студентов, он с успехом может быть использован аспирантами, инженерами, преподавателями и научными работниками.

Библиографический список, приведенный в конце работы, включает в себя учебники, учебные пособия, монографии, справочники, нормативные документы и статьи, опубликованные в журналах и научных трудах. Ссылки на конкретные литературные источники приводятся по мере необходимости при рассмотрении соответствующих тем и задач метрологии и технических измерений. Новая литература, изданная в последние годы, приведена в конце библиографического списка. Здесь также представлен перечень нормативных документов, ссылки на которые сделаны в учебнике.

Автор благодарит рецензентов – заведующего кафедрой автоматизации производственных процессов УГЛТУ, кандидата технических наук, доцента С.П. Санникова и старшего научного сотрудника ИММ УрО РАН, кандидата технических наук, доцента С.И. Кумкова – за доброжелательное отношение к рукописи и за полезные замечания, сделанные ими при рецензировании.

Автор выражает признательность научному редактору, кандидату технических наук, доценту кафедры автоматики и управления в технических системах УГТУ – УПИ В.И. Паутову за большую работу по научному редактированию учебного пособия.

Особую признательность автор выражает кандидату технических наук,

доценту кафедры автоматики и информационных технологий УГТУ-УПИ

Н. П. Бессонову за ценные советы и предложения, высказанные им при обсуждении рукописи.