4. Составление функциональной схемы измерительного прибора на примере устройства для измерения уровня бензина в баке. Датчики

Рассмотрим на примере устройство для измерения уровня бензина в баке автомобиля:

Приборы для измерения как электрических, так и не электрических величин конструктивно чаще всего разделяют на 3 узла:

1.Датчик

2.Измерительное устройство

3.Указатель (регистратор)

Которые могут быть разделены и соединяться линиями связи.

Датчик – это конструктивная совокупность ряда измерительных преобразователей, размещаемых непосредственно у объекта контроля.

Преобразователь – это простейшее устройство осуществляющее только одно преобразование.

Преобразование – это отражение размера одной физической величины размером другой физической величины.

Преобразователь, который непосредственно прикасается с контролируемой средой называется первичным измерительным преобразователем. Делят их на генераторные и параметрические.

Как правило, у объекта контроля размещается минимум измерительных преобразователей, достаточных для измерения контролируемой величины, преобразование результатов в вид, пригодный для передачи и передача информации.

5. Информативный и неинформативный параметры входного и выходного сигналов.

Для того чтобы устройство работало надежно, необходимо выбрать так называемую естественную входную величину - информативный параметр входного сигнала – это параметр входного сигнала, функционально связанный с измеряемой величиной или являющийся самой измеряемой величиной.

Выходной информативный параметр – это параметр выходного сигнала, функционально связанный с информативным параметром входного сигнала.

Неинформативный параметр выходного сигнала – это параметр выходного сигнала, не связанный функционально с информативным параметром входного сигнала, не являющийся выходной величиной, но оказывающий влияние на выходной информативный параметр.

Неинформативный параметр входного сигнала – это параметр входного сигнала, не связанный функционально с измеряемым свойством объекта контроля.

6. Номинальная статическая характеристика преобразователя. Чувствительность

Номинальная статическая характеристика преобразования измерительного преобразователя – это номинально приписываемая измерительному преобразователю зависимость информативного параметра его выходного сигнала от информативного параметра входного сигнала

при

Коэффициент преобразования К (чувствительность S) – это отношение изменения выходного сигнала к вызвавшему ему изменению входного сигнала.

7. Погрешности измерений

Погрешность измерения — оценка отклонения измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения.

Абсолютная погрешность —   является оценкой абсолютной ошибки измерения. Величина этой погрешности зависит от способа её вычисления, который, в свою очередь, определяется распределением случайной величины  . При этом неравенство:  , где   — истинное значение, а   — измеренное значение, должно выполняться с некоторой вероятностью, близкой к 1. Относительная погрешность — погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины

,  .

Относительная погрешность является безразмерной величиной, либо измеряется в процентах.

Приведённая погрешность — погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. Вычисляется по формуле  .

Класс точности — основная метрологическая характеристика прибора, определяющая допустимые значения основных и дополнительных погрешностей, влияющих на точность измерения.