35.Основные понятия теории измерений. Погрешности измерений и приборов. Методы измерений.

Измерение – это нахождение зн-я физ вел-ны опытным путём с пом спец техн средст.

Прямое измерение – измерение, при кот искомое зн-е вел-ны нах непосредств из опытных Д.

Косвенное измерение – измерение, при кот искомое зн-е вел-ны нах на осн известной зав-ти м/у этой вел-ной и вел-ми, подвергаемыми прямым измерениям.

Средство изм-й – техн ср-во, исп при измерении и имеющие нормированные метрологические св-ва.

Изм прибор – ср-во измерений, предн для выработки сигнала измерит-ой инф-и в форме, доступной для непоср восприятия наблюдателем.

Рез-т измерения – зн-е вел-ны, найденное её измерением.

Пар-ры измеряемых сигналов:

Мгн зн-е – зн-е сигнала в зад мом времени.

Постоянная сост-ая – среднее зн-е сигнала.

Среднекв зн-е – корень квадр из сред зн-я квадрата сигнала.

Перем сост-я – разность м/у сигналом и его пост сост-ей.

В России и др странах подлежат обяз применению единицы Международ системы единиц СИ.

Погрешности измерений и изм приборов:

Отклонение рез-та изм-я от ист зн-я измеряемой вел-ны явл погрешностью измерения.

Абс погр-ть – выраж в ед измеряемой вел-ны, равна разности м/у рез-том и ист зн-ем вел-ны.

Отн погр-ть – отношение абс погр-ти к ист зн-ю вел-ны.

Истинное зн-е – точное без погр-ти. Недостижимо, => исп допустимое зн-е вел-ны, за кот принимают найденное экспериментально и как можно ближе к истинному.

Абс погр-ть изм прибора – разность м/у показанием прибора и истинным зн-ем.

Отн погр-ть изм прибора – отношение абс к ист.

Приведённая погр-ть прибора – отн абс к нормирующему зн-ю, кот уст в стандартах или ТУ на отдельные типы изм приборов.

Класс точности – обобщённая хар-ка прибора, определяемая пределами допускаемых основных и дополнит погрешностей, а также др св-вами приборов, влияющими на его точность.

Классификация измерит приборов:

Измерит приборы делятся на показывающие и регистрирующие, на приборы непосредственной оценки и приборы сравнения. По конструктивным компонентам они делятся на электромеханические и электронные.

Электромеханические изм приборы по типу изм-го механизма делятся на изм приборы магнитоэлектрические (в усл обозн М), электромагнитные (Э), электростатические (С), электродинамические (Д)

В приборах выпрямительной системы (Ц) исп выпрямитель и магнитоэл измерит механизм, в приборах термоэлектрических (Т) – термопара и магнитоэл изм механизм.

36.Измерение токов, напряжений и мощностей в цепях постоянного и переменного токов. Условные обозначения приборов и их маркировка. Принцип действия стрелочного прибора магнитоэлектрической системы.

Напр-я и токи измеряют в диап от единиц микровольт до сотен киловольт и от долей наноампер до сотен килоампер при частотах от 0 до гигагерц.

Различные методы и средства измерения позволяют получать рез-ты измерений напр-я с погрешностями, составл-ми тысячные доли процента, а токов – сотые доли процента. С наивысшей точностью изм пост напр-я и токи.

Напр-я и токи измеряют как приборами непосредственной оценки (эл/мех и электронной групп), так и приборами, реализующими методы сравнения. Приборы, предназначенные для прямого измерения напр-й, называют вольтметрами (милливольтметрами, киловольтметрами). Их подключают параллельно участку цепи, напр-е на кот нужно измерить.

Приборы, предн для прямого измерения токов, наз амперметрами (мили-, микро-). Их вкл в разрыв цепи.

Эл/мех вольтметры и амперметры состоят из эл изм механизма той или иной системы и изм преобразователя в виде доб резисторов или шунтов. Шунты наз индивидуальными, поскольку они рассчитаны на применение с конкретными измерителями. Они могут быть внутр и наружными.

Для измерения перем напр-й и токов с частотами до неск десятков килогерц широко применяются приборы выпрямительной системы, сост из изм механизма магнитоэл сист, диодного выпрямителя, добавочных резисторов и шунтов.

Аналоговые электронные вольтметры применяют для измерения пост напр-й (В2), прем (В3) и импульсных напр-й (В4). Электронные универсальные вольтметры (В7) могут измерять и пост, и перем напр-я.

Эл вольтметры постоянного тока имеют УПТ, к вых кот подкл стрелочный измеритель магнитоэл сист. У обеспечивает выс вх сопр-е до неск десятков МОм и повышает его чувствительность.

Эл вольметры перем тока и импульсные выполняют по одной из схем: «У~Т – выпрямитель - измеритель» или «выпрямитель - УПТ - измеритель».

В цифровых вольтметрах рез-т измерения представл цифрами, что искл ряд субъективных погрешностей. Сигналы, выраб ими удобны для их использования в цифр ВМ и регистрирующих машинах, АСУ и т.д. Точность цифр вольтметров обычно существенно выше точности аналоговых вольтметров. Наиб распр-е получили цифр вольтметры пост тока. Для изм перем напр-й такие вольтметры комплектуются съёмными выпрямителями (детекторами).

Эти приборы могут быть разных систем и измеряют разные значения:

1) действит зн-е измеряют приборы э/м сист, эл/динамич, эл/статич, тепловой.

2) среднее зн-е измеряют приборы м/элекрич сист с выпрямителями.

3) постоянную сост-ю измеряют приборы м/э сист без выпрямит-й.

4) макс зн-е – амплитудные электронные вольтметры.

Ваттметры чаще всего исп э/динамич системы и измеряют акт мощность. В рез-те испытаний можно определить cos=W/AV; компл , акт и реакт сопр-е. Сразу нельзя найти угол , след-но нельзя определить хар-р реакт сост-й сопротивл-я в цепи, т.к. cos – чёт ф-я. Чтобы определить, подключается доп цепь. Смотрят, как изменяется ток в 2-х вариантах: при разомкнутом ключе и при замкн ключе. Если у эл цепи емкостной хар-р сопр-я, то при замыкании итоговая ёмкость увелич, реакт и акт сопр-е увелич, ток уменьш-ся. Если индуктивный – итоговая вел-на сопр-я уменьш, ток увелич-ся. Q=UIsin.

Усл обозначение типа э/мех прибора сост из прописной буквы русского алфавита и рядом стоящего числа. Н-р С75.

Радиоизмерит приборы по хар-ру измерений и виду измеряемых вел-н разделяются на подгруппы, кот присваивается букв обозначение (прописная). Прборы подгрупп делятся в соотв с осн выполняемой ф-ей на виды, кот присваевается букв-цмф обозн, сост из обозн-я подгуппы и номера вида. Приборы каждого вида разделяются на типы, кот присваевается порядк номер модели. Н-р: В2-10 – Вольтметр (подгр В) пост тока (вида В2) модели №10. Приборы с одинак эл хар-ками, но отлич структ исполн-м обозн-ся дополнит цифрой через дробь.

На электроизм приборах и вспомогат частях к ним наносят усл обозначения, кот указывают на особ-ти эксплуатации приборов и их конструкцию.

Например:

- магнитоэл прибор с подвижной рамкой

- магнитоэл прибор с подвижным магнитом

- эл/магн прибор

- эл/динамич прибор

- эл/статич прибор

- выпрямитель