9. Методы измерения диагностических параметров: измерение массы и силы, размеров и положения.

1. Механические методы измерения массы - гравитационное сравнение масс (взвешивание): гирное, коромысловое, - измерение силы гравитации: гироскопическое, упругое, пружинное.

2. Электромеханические методы измерения массы: - инерционный: измерение ускорения, измерение частоты, измерение объема и плотности;- магнитоэлектрические;- электродинамические;- электростатические (тензорезисторные, пьезоэлектрические и др.).

Наиболее распространенный метод - гравитационный, основанный на уравновешивании силы гравитационного притяжения тела к Земле некоторой другой силой и измерении последней. Метод разделяют на метод сравнения масс (гравитационное уравновешивание) и метод измерения силы гравитационного притяжения тела к Земле.

Другим, наиболее перспективным методом определения массы тела, является измерение силы тяжести, действующей на грузоприемное устройство.

Для измерения малых нагрузок, главным образом в лабораторных электромеханических весоизмерительных устройствах, используется компенсационный метод. Компенсационное весоизмерительное устройство содержит преобразователь измеряемой силы в перемещение, преобразователь перемещения в электрический сигнал, усилитель и силовой компенсатор, создающий необходимую противодействующую силу.

Основные методы измерения силы:1. Измерением ускорения тела с известной массой :посредством акселерометра; измерением амплитуды и частоты колебаний;2. Сравнением неизвестной силы с силой тяжести :непосредственным нагружением образцовыми гирями; посредством рычагов и образцовых гирь; посредством рычагов и маятника;3. Измерением упругой деформации тела, взаимодействующего с неизвестной силой :посредством датчиков перемещения;4. Сравнением неизвестной силы с силой взаимодействия тока с магнитным полем : посредством электродинамического силовозбудителя.

Одним из наиболее точных являются динамометры с вибрационно-частотными чувствительными элементами. Наибольшее распространение получили струнные и стержневые резонаторы; встречаются резонаторы в виде цилиндра.

Измерение размеров и положения

Методы измерения размеров и расположения объектов делят на: контактные (механические), бесконтактные (пневматические, оптические, радиометрические, ультразвуковые, электромагнитные), а также смешанные, совмещающие бесконтактный метод с контактным (оптико-механические).

Наиболее широкое применение для измерения макро- и микрообъектов получили оптические методы (оптико-механические и чисто оптические). Для измерения небольших линейных размеров (длины) применяют интерференционный метод. Лазерный метод измерения позволяет достичь высокого пространственного разрешения с большим быстродействием. Дифракционные методы измерения основаны на анализе линейного или углового размера между экстремальными точками дифракционного распределения. Лазерная эллипсометрия базируется на анализе измерений состояния поляризации света, отраженного от поверхности изделия.