МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
КРИВОРІЗЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА АВТОМАТИЗОВАНОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДУ
Конспект лекцій з курсу:
“Монтаж та наладка електроприводів”
для студентів IV курс
спеціальності 6.092200
«Електромеханічні системи автоматизації та електропривод»
напряму підготовки 0922
«Електромеханіка»
усіх форм навчання.
м. Кривий Ріг
2008 р.
Лекція 1 Основні поняття про вимірювальну техніку
Вимірювання - це знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів.
Засоби вимірів — це технічні засоби, які мають нормовані метрологічні характеристики. При цьому значення фізичної величини, відлічуване по відліковому пристрої засобу виміру, строго відповідає певній кількості фізичних одиниць, прийнятих як одиниці виміру, до засобів виміру ставляться: міра, вимірювальні прилади, вимірювальні перетворювачі, вимірювальні системи, установки, комплекси.
Міра - це засіб вимірів, призначений для відтворення фізичної величини заданого розміру. Міри бувають однозначні й багатозначні. До однозначних мір належать котушки опору, котушки індуктивності, нормальні елементи й ін.; до багатозначних - магазини опорів, конденсатори змінної ємності, калібратори напруги й токи й ін.
Вимірювальний прилад - засіб вимірів, призначений для видачі кількісної інформації про вимірювану величину в доступній для сприйняття формі. По способу відліку значень вимірюваної величини вимірювальні прилади діляться на аналогові й цифрові. В аналогових вимірювальних приладах значення вимірюваної величини визначається безпосередньо по шкалі зі стрілкою або іншими покажчиками. У цифрових вимірювальних приладах значення вимірюваної величини визначається по цифровому індикатору приладу.
Вимірювальні прилади розділяють на що показують і реєструють. вимірювальні прилади, Що показують, призначені для відлічування результату вимірювань в аналоговій або цифровій формі, що реєструють - для реєстрації результату вимірювання.
Вимірювальний перетворювач - засіб вимірювань, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації у формі, зручної для передачі, подальшого перетворення, обробки й зберігання, але не піддається безпосередньому сприйняттю, до вимірювальних перетворювачів ставляться дільники напруги, підсилювачі, вимірювальні трансформатори й ін.
По метрологічному призначенню засоби вимірювань діляться на еталони, зразкові й робочі. Робочі засоби вимірювань застосовуються для вимірювань, не пов'язаних з передачею розміру одиниць. Зразкові засоби вимірювань призначені для передачі розміру одиниць від еталонів до робочих засобів вимірювань, тобто служать для їхньої перевірки. Еталон - засіб вимірювань, що забезпечує відтворення й зберігання одиниці фізичної величини для передачі її розміру засобам вимірювання, нижчестоящим за перевірочною схемою.
Види й методи вимірювань
Залежно від одержання результату - безпосередньо в процесі вимірювання або після вимірювання шляхом наступних розрахунків - розрізняють прямі, непрямі й сукупні вимірювання.
Прямі вимірювання - вимірювання, при яких шукане значення фізичної величини визначається безпосередньо з дослідних даних. Наприклад, визначення значення струму, що протікає, у ланцюзі за допомогою амперметра.
Непрямі вимірювання — вимірювання, при яких виміряється не сама фізична величина, а величина, функціонально пов'язана з нею. Вимірювана величина визначається на основі прямих вимірювань величини, функціонально пов'язаної з вимірюваної, з наступним розрахунком на основі відомої функціональної залежності. Наприклад, вимірювання потужності постійного струму за допомогою амперметра й вольтметра з наступним розрахунком потужності по відомій залежності Р = UI.
Сукупні вимірювання - вимірювання декількох однорідних величин, на підставі яких значення шуканої величини знаходять шляхом рішення системи рівнянь.
Сутність вимірювання фізичних величин вимірювальними приладами полягає в порівнянні (зіставленні) їх з однорідною фізичною величиною, прийнятої за одиницю. І перш, ніж робити вимірювання, необхідно залежно від необхідної точності й від наявності вимірювальних приладів вибрати відповідний метод вимірювання.
Метод вимірювання - сукупність прийомів використання принципів і засобів вимірювань. Вимірювання виробляються одним із двох методів: методом безпосередньої оцінки або методом порівняння з мірою.
Метод безпосередньої оцінки - метод, при якому значення шуканої величини визначають безпосередньо по відліковому пристрої вимірювального приладу. Приклад методу безпосередньої оцінки - вимір струму амперметром.
Метод порівняння з мірою - метод виміру, при якому вимірювану шукану величину порівнюють із однорідною величиною, відтвореною мірою. Метод порівняння з мірою має ряд різновидів: диференціальний метод, нульовий метод, метод заміщення й ін. При диференціальному методі на вимірювальний прилад впливає різниця між вимірюваною й зразковою величинами, відтвореною мірою. Чим менше різниця, тим точніше результат. Граничним випадком диференціального методу є нульовий метод, при якому різниця доводить до нуля. При використанні методу заміщення вимірювана величина заміщається відомою величиною, відтвореною мірою. При цьому заміщення вимірюваної величини роблять так, що ніяких вимірів у схемі не відбувається, тобто показання приладу будуть однакові в обох випадках.