- •Донецкий национальный технический университет
- •Л.А. Васильев
- •Основы метрологии
- •Электрических измерений
- •Донецк – 2012
- •Содержание
- •Раздел 1 основы метрологии…………….…………………….……..5
- •Раздел 2 средства измерений…………………………………….…..21
- •Раздел 3 технологии измерений…………………………………...57
- •Введение
- •Раздел 1 основы метрологии
- •Основные понятия
- •Виды измерений
- •Методы измерений
- •Средства измерительной техники
- •Обеспечение единства измерений
- •Понятие погрешности измерения
- •Составляющие погрешности измерений
- •Уменьшение погрешности измерений
- •Классы точности
- •Показатели точности измерений
- •Представление результатов измерений
- •Вычисление значения измеряемой величины
- •Процедура оценивания погрешности
- •Оценивание погрешности при однократных измерениях
- •Понятие неопределенности измерения
- •Процедура вычисления неопределенности
- •Измерительный эксперимент
- •Обработка результатов однофакторного эксперимента.
- •Для установления математической модели используют пк (в приложении Microsoft Excel, в пакетах Mathkad, Matlab и др.).
- •Раздел 2 средства измерений
- •Назначение и основные типы
- •Резистивные преобразователи
- •Индуктивные и емкостные преобразователи
- •Электронные преобразователи
- •Унифицированные преобразователи
- •Физические основы работы
- •Магнитоэлектрические приборы
- •Магнитоэлектрические приборы с преобразователями
- •Электромагнитные приборы
- •Электродинамические приборы
- •Погрешность схемы включения ваттметра:
- •Ферродинамические приборы
- •Электростатические приборы
- •Индукционные приборы
- •8.1 Приборы сравнения
- •Измерительные мосты – электрические схемы, составленные из сопротивлений (плеч моста), источника питания и измерительного прибора.
- •Уравновешенные мосты постоянного тока
- •Ток в измерительной диагонали моста:
- •Неуравновешенные мосты постоянного тока
- •Измерительные мосты переменного тока
- •Общие сведения
- •Электронно-лучевая трубка
- •Структурная схема эло
- •Развертка в эло
- •Калибраторы
- •Наблюдение формы электрических сигналов
- •Измерение параметров электрических сигналов
- •П ри более сложной фигуре – по точкам касания:
- •Общие сведения
- •Методы и способы аналого-цифрового преобразования
- •Метрологические характеристики и погрешности цип
- •Режимы работы
- •Цип последовательного счета
- •Регистраторы электрических сигналов
- •Компьютерные измерительные средства
- •Виртуальные измерительные приборы
- •Раздел 3 технологии измерений
- •Измерение напряжений и токов
- •И змерение частоты
- •Измерение параметров электрических цепей
- •Измерение мощности
- •Измерение электрической энергии
- •Измерение показателей качества электроэнергии
- •Основы магнитометрии
- •Измерительные преобразователи магнитных величин
- •Измерение характеристик магнитного поля
- •Измерение характеристик магнитных материалов
- •Структурные схемы приборов Прибор прямого преобразования
- •Генераторные пнэ
- •Параметрические пнэ
- •Примеры приборов для измерения неэлектрических величин
- •Общие сведения
- •Носители измерительной информации
- •Структура иис о бобщенная структурная ик схема иис:
- •Измерительные системы
- •Системы автоматического контроля
- •Системы технической диагностики
- •Системы идентификации
- •Список рекомендованной литературы:
- •Васильев Леонид Александрович
- •Основы метрологии и электрических измерений
- •Конспект лекций
Общие сведения
Измерительные информационные системы (ИИС) – совокупность функционально объединенных сит и вспомогательных устройств для автоматического получения, обработки и передачи измерительной информации, для автоматического осуществления функций контроля, диагностирования и идентификации.
Применение:
как независимая ИИС;
как составная часть информационной системы;
как составная часть системы автоматического управления и др.
По функциональному назначению:
измерительные системы;
системы автоматического контроля;
системы технической диагностики;
системы идентификации (распознавания образа).
По организации алгоритма роботы:
с жестким алгоритмом;
программируемые;
адаптивные.
По дальности действия:
ближнего действия;
телеизмерительные.
Носители измерительной информации
Носители измерительной информации:
аналоговые:
постоянный ток (напряжение);
синусоидальное напряжение;
импульсный ток (напряжение).
Передача информации о значениях измеряемой величины Х → модуляцией информативного параметра А:
А0 – значение до
модуляции; k –
коэффициент.
цифровые:
кодо-импульсный сигнал.
Передача информации о значениях измеряемой величины Х → кодовой комбинацией в виде комбинации импульсов
(чаще всего в двоичном коде).
П
остоянный
ток (напряжение)
Информативный параметр
значение тока (напряжения).
Синусоидальное напряжение
Информативные параметры:
амплитуда;
частота;
фаза.
Пример: амплитудная модуляция
И
мпульсное
напряжение
Информативные параметры:
амплитуда;
частота;
длительность импульса;
фазовый сдвиг.
Амплитудно-импульсная модуляция →
Частотно-импульсная модуляция →
Широтно-импульсная модуляция →
Структура иис о бобщенная структурная ик схема иис:
О – объект; СИ – сбор информации;
ИК – измерительный канал; ОИ – обработка информации;
ПИ – представление информации; УУ – устройство управления.
Измерительный канал – совокупность СИТ и канала связи для создания и передачи сигнала измерительной информации.
Каналы связи (КС):
проводные (на короткие расстояния);
существующие линии телефонии и телеграфии;
высоковольтные линии электропередачи;
волоконно-оптические;
радиорелейные.
Передача информации в КС: последовательного типа;
параллельного типа.
По количеству информационных каналов в одном КС:
одноканальные ИИС;
многоканальные ИИС
Измерительные системы
Основная функция – сбор измерительной информации.
ИИС параллельного типа (в случае аналоговой ИС)
n
Д – первичный датчик; НП – нормирующий преобразователь; М – модулятор;
ДМ – демодулятор;
ИИС последовательного типа (в случае цифровой ИС)
ПВ
ПИ
АЦП
ДШ
К – коммутатор входных сигналов; ДШ – дешифратор.
