№ 10. Средства измерений и их классификация

Средства измерения (СИ) – технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики. Под метрологическими характеристиками понимают такие характеристики СИ, которые определяют возможность их использования для измерений определенной физической величины в заданном диапазоне ее значений и с заданной точностью.

Нормирование метрологических характеристик – под ней понимают количественное задание определенных номинальных значений и допустимых отклонений от этих значений.

Измерительный прибор – СИ, которое предназначено для выработки (под воздействием измеряемой величины) сигнала измерительной информации, функционально связанного с числовым значением измеряемой величины, и представления этого сигнала в форму, доступной для непосредственного воприятия.

Измерительный приборы бывают:

— аналоговые

— цифровые

— показывающие

— регистрирующие

— измерительно-сигнальные

— суммирующие

— дифференцирующие

— интегрирующие

— интеллектуальные

— дистанционные

— прямого действия

— сравнения

Измерительные преобразователем (ИП) называется СИ, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.

Входной (первичный) ИП, называемые также датчиком, является первым в измерительной цепи. Именно на него воздействует измеряемая величина. После входного в измерительной цепи следует промежуточные ИП, а завершают цепь выходной ИП, обеспечивающий согласование выходных характеристик СИ с входными характеристиками потребителя измерительной информации.

Измерительные установки представляют собой комплекс функционально объединенных СИ и вспомогательный устройств, расположенных в одном месте и обеспечивающих получение измерительной информации в заданном объеме и заданных условиях.

Измерительная система – совокупность СИ вспомогательный средств, объединенных единым алгоритмом функционирования и связанных между собой специальными каналами связи, она предназначена для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических системах управления.

Измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) – функционально объединенная совокупность СИ, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенных для проведения автоматизированных измерений и обработки их результатов.

№ 11. Метрологические характеристики средств измерения

Метрологические характеристики (МХ) – это характеристики, отражающие свойства СИ и влияющие на результаты измерений и их погрешности.

Статическая характеристика преобразования – эта характеристика устанавливает связь между информативным параметром входного сигнала x и информативным параметром выходного сигнала y:

1. Диапазон измерений – область значений измеряемой величины.

2. Чувствительность СИ определяется отношением изменения выходного сигнала к вызывающему его изменению измеряемой величины:

3. Порог чувствительности СИ представляет собой такое воздействие его на входе, которое вызывает на выходе наименьше уверенно обнаруживаемое изменение выходной величины. Порог чувствительности определяет фактическую разрешающую способность СИ.

4. Цена деления.

Характеристики погрешностей СИ:

1. Систематическая составляющая погрешность.

— предел допускаемой систематической составляющей погрешности.

— математическое ожидание.

— среднее квадратическое отклонение этой составляющей.

2. Случайная составляющая погрешность.

— предел среднего квадратического отклонения случайно составляющей погрешности.

3. Суммарная погрешность.

Включает систематическую и случайную погрешности.

Частные динамические характеристики:

1. Быстродействие – интервал времени, необходимый ля осуществления единичного измерения.

2. Полоса частот, в пределах которой динамическая погрешность не превышает заданного значения.

3. Входной и выходной импеданс.

Входной импеданс (Z_вх) представляет собой характеристику СИ, определяющую реакцию входного сигнала на подключение СИ к источнику входного сигнала с фиксированным выходным импедансом.

Выходной импеданс (Z_вых) – характеристика СИ, определяющая реакцию его выходного сигнала на подключение к выходу фиксированной нагрузки.