Глава 1 основы метрологии и измерительной техники
1.1. Измерение
Метрология — это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, способах достижения требуемой точности. В метрологии различают три направления: теоретическое (фундаментальное), законодательное и практическое (прикладное).
Базовыми понятиями метрологии и измерительной техники являются:
измерение,
единство измерений,
точность измерений
(см.рис. 1.1).
Измерением называют процесс нахождения значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств (средств измерений).
1.1.1. Физическая величина
Физическая величина (ФВ ) — это свойство, в качественном отношении общее для многих физических объектов, но в количественном отношении — индивидуальное для каждого объекта.
Все многообразие ФВ может быть классифицировано по множеству различных признаков.
Все ФВ подразделяются на две группы:
неэлектрические
электрические величины.
К электрическим ФВ относятся: электрический заряд, ток, напряжение, электрические сопротивление и емкость, проводимость, активная и реактивная мощности, электрическая энергия….
Значение ФВ — это количественная оценка ФВ в виде конкретного числа принятых для этой величины единиц.
Например, значение напряжения в бытовой однофазной электрической цепи U= 220 В
1.1.2.Виды средств измерений
Средство измерений (СИ) — техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.
Все СИ (в соответствии с РМГ 29-99. ГСИ. «Метрология. Основные термины и определения
подразделяются на пять видов:
Меры
измерительные преобразователи,
измерительные приборы,
измерительные установки
измерительные системы.
Мера — это СИ, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Измерительный преобразователь
— СИ, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для дальнейшего преобразования, передачи, обработки. хранения, но не предназначенной для непосредственного восприятия наблюдателем.
Измерительный преобразователь не имеет отсчетного устройства, и поэтому результат преобразования не может быть непосредственно воспринят человеком
Измерительный прибор — это СИ, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, т.е. имеющее отсчетное устройство или индикатор. Например: электромагнитный щитовой вольтметр, самопишущийприбор, осциллограф…
Измерительная установка — совокупность функционально объединенных СИ и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и расположенная в одном месте. Отличие измерительной установки от измерительной системы заключается в ее локальности, компактности размещения.
Измерительная система — совокупность СИ и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических системах управления.
Нормируемые метрологические характеристики (НМХ) СИ регламентируются
ГОСТ 8.009 — 84 «Нормируемые метрологические характеристики средств измерений».
К основным НМХ относятся –
погрешности СИ, номинальная функция преобразования или коэффициент преобразования измерительного преобразователя ,
чувствительность,
диапазон измерений ,
входное сопротивление.