3. Написи і позначення на шкалах електровимірювальних приладів.

На шкалах позначають величину номінальної частота, на яку розраховано прилад (за винятком частоти 50 Гц, яку не позначають числом, якщо на шкалі вже є позначка, що прилад придатний до вимірювань на змінному струмі чи на постійному та змінному).

Якщо ж прилад використовують не тільки за його номінальної частота, а й у дещо розширеному діапазоні ча­стот (де для нього буде допустима більша похибка, ніж та, що вказана класом приладу), то на шкалі цей розширений діапазон позначають трьома крапками, а номінальну часто­ту підкреслюють (наприклад: 50...500 Гц). Тобто прилад призначено для роботи на частоті 50 Гц, але ним можна ко­ристуватись за частот до 500 Гц, враховуючи, що, працюючи в розширеному діапазоні частот, прилад може давати додаткову похибку. Про величину цієї похибки мож­на дізнатися з опису приладу. Звичайно ця додаткова по­хибка не перевищує величини, що позначена класом точ­ності приладу.

На шкалах приладів з нерівномірним характером шкали, безпосередньо біля кінців позначок, є крапки, що обмежу­ють робочу частину шкали, тобто ту, якою варто користува­тись, бо там гарантована точність вимірів.

Основними позначками на шкалах є ті, що відповідають певним значенням вимірюваної величини при знаходженні над ними покажчика приладу (кінця стрілки), чи при про­ектуванні на них лінії, що є на світловій плямі світлового покажчика. Ці позначки, у більшості стаціонарних приладів мають різну довжину: найбільшої довжини — цифровані, тобто для них позначено цифри, що відповідають конкретним значенням вимірюваної приладом величини в одиницях, назву яких позначено на шкалі.

У переносних приладах, які виконують із двома або більше верхніми границями вимірювань, число поділок шкали роблять зручним для вимірювань у разі вмикання приладу на будь-яку з цих границь. При цьому найдовші позначки шкали цифрують за десятковою системою чис­лення.

Зазначимо, що точні електровимірювальні прилади гра­дуюють через п’ять поділок шкали, а проміжні позначки на­носять шкалопишучими машинами, які механічно поділя­ють відстань між градуйованими позначками за законом, зумовленим характером шкали. На проміжних позначках прилади виробники не повіряють, тому при вимірюваннях на цих позначках похибка може бути дещо більша за вели­чину, що передбачена класом приладу, особливо коли на найближчій цифрованій позначці похибка приладу є на межі допустимої величини.

Запитання до теми №1

1. Дати визначення поняттю «вимірювання».

2. Дати визначення поняттю «еталон».

3. Як позначаються електровимірювальні прилади.

Тема: Класифікація вимірювань

План.

1. Основні поняття про вимірювання.

2. Класифікація вимірювань.

Література до теми №1

1. В.Д.Цюцюра, С.В.Цюцюра. Метрологія та основи вимірювань. Навч. посібн., К., "Знання -Прес", 2003.

2. Тугай Д. В. Текст лекцій з дисципліни «Основи метрології та електричних вимірювань» (для студентів усіх форм навчання напряму підготовки 6.050702 «Елек тромеханіка») / Д. В. Тугай; Харк. нац. акад. міськ. госп-ва. – Х.: ХНАМГ, 2011. – 106 с.

3. Шаповаленко О.Г., Бондарев В.М., Основи електричних вимірювань: Підручник. – К.: Либідь, 2002. – 320с.

4. Хромой Б.П., Моисеев Ю.Г., Электрорадиоизмерения: Учебник для техникумов. – М.: Радио и связь, 1985. – 288с.

5. Кушнир Ф.В. Электроизмерения: Учебное пособие для вузов. – Л.: Энергоатомиздат, Ленинград. Отделение, 1983. – 320с.

6. Электрические измерения (с лабораторными работами) : учебник для техникумов/ Р.М. Демидова-Панферова, В.Н. Малиновский, В.С. Попов и др.: под редакцией Малиновского В.Н. –М.: Энергоатомиздат, 1983. – 392с.

Вимірювання є одним із важливих шляхів пізнання навколишнього середовища, зв'язків між подіями, закономірностей природи. Завдяки вимірюванням людство відкрило багато законів природи, що сприяло науково-технічному прогресу.

Вимірювання — це процес експериментального відшукування значень фізичної величини за допомогою спеціальних засобів вимірювання. Точні й вірогідні вимірювання фізичних величин, технологічних параметрів мають велике значення для науки, техніки та управління технологічними та тепловими процесами харчової промисловості.

Відповідно до стандарту ДСТУ 2681—94, вимірювання є відображенням вимірюваних величин, їх значень шляхом експерименту та обчислень за допомогою спеціальних технічних засобів.

Число, яке виражає відношення вимірюваної величини до одиниці вимірювання, називається числовим значенням вимірюваної величини. Воно може бути цілим або дробовим, але обов'язково абстрактним числом. Значення величини, прийняте за одиницю вимірювання, називається розміром цієї одиниці.

Якщо А  вимірювана величина, U - одиниця вимірювання, g - числове значення вимірюваної величини, то результат вимірювання А можна записати у вигляді такого рівняння:

. (1)

Формула 1 називається основним рівнянням вимірювань. Права частина рівняння називається результатом вимірювання і завжди має розмірність одиниці фізичної величини, а число g показує, скільки разів одиниця вимірювання U вміщується у вимірюваній величині. Тому при написанні результату вимірювання поряд з числовим значенням вимірюваної величини слід ставити позначення відповідної одиниці.

Наприклад: тиск р=10 МПа, температура Т=300 К, довжина L= 100 м, струм І=30 А. Цифрові значення відповідних вимірюваних величин є результатами вимірювань, а скорочені позначення при них — одиниці вимірюваних величин.

Розрізняють два основні види вимірювань: прямі та непрямі.

Пряме вимірювання – це вимірювання однієї величини, значення якої знаходять безпосередньо (за показом відповідного засобу вимірювань, наприклад, вимірювання довжини лінійкою, напруги – вольтметром).

Непряме вимірювання – це вимірювання, в якому значення однієї чи декількох вимірюваних величин знаходять після обчислення за відомими залежностями їх від декількох величин аргументів, що вимірюються прямо.

Непрямі вимірювання можуть бути опосередкованими, сукупними або сумісними.

При опосередкованому вимірюванні значення однієї величини визначають за результатами прямих вимірювань інших величин, з якими вимірювана величина пов’язана явною функціональною залежністю. Наприклад, значення електричного опору знаходять за результатами прямих вимірювань напруги U вольтметром та сили струму І амперметром. Опосередковані вимірювання виконують тоді, коли значення величин неможливо або складно виміряти прямо, або ж коли опосередковані вимірювання забезпечують вищу точність, ніж прямі.

Сукупними називають непрямі вимірювання, в яких значення декількох одночасно вимірюваних однорідних величин отримують розв’язанням рівнянь, що пов’язують різні сполучення цих величин, які вимірюються прямо або опосередковано. Прикладом сукупних вимірювань може бути визначення опорів R1, R2, R3 резисторів, що сполучені трикутником. При цьому вимірюють опори між кожною парою вершин трикутника і одержують систему рівнянь.

розв’язки якої

Сумісними називають непрямі вимірювання, в яких значення декількох одночасно вимірюваних різнорідних величин отримують розв’язанням рівнянь, які пов’язують їх з іншими величинами, що вимірюються прямо або опосередковано. Наприклад, відомо, що опір терморезистора R_t = R₀(1+αt), де R₀ – опір резистора при температурі 0С, α – температурний коефіцієнт опору. Якщо значення R₀ та α не можна знайти прямими чи опосередкованими вимірюваннями, то вимірюють опір R_t1 при температурі t1 та R_t2 при температурі t2 і складають систему рівнянь

розв’язуючи яку, знаходять

Сумісні вимірювання використовуються також для визначення залежності між

величинами.

Статичне вимірювання. Вимірювання величини, яку можна вважати не змі­ною за час вимірювання (коли похибкою, що виникає від її зміни, можна знехтувати).

Динамічне вимірювання. Вимірювання величини, що змінюється за час вимірювання.

Вимірювання за ознакою особливостей визначення їх похибок класифі­кують на лабораторні та технічні.

Лабораторні вимірювання. Вимірювання, за яких похибки кожного результату вимірювання оцінюють за даними, що одержані при цьому вимірюванні. Лабораторні вимірювання виконуються висококваліфікованими спеціалі­стами найчастіше універсальними зразковими засобами вимірювання в науко­вих дослідах, в метрологічних дослідженнях еталонів одиниць та при розробці і атестації методик виконання технічних вимірювань.

Технічні вимірювання. Вимірювання, які виконуються в заданих умовах згідно з розробленою та рекомендованою раніше методикою, при цьому похибки кож­ного результату не оцінюють, але вони повинні бути нижче встановлених мето­дикою значень.

Технічні вимірювання – це вимірювання, які виконуються за атестовани­ми методиками виконання вимірювань за допомогою серійних засобів вимірю­вань, що повинно забезпечувати заданий рівень похибок.. Для забезпечення необхідного рівня точності технічних вимірювань при їхньому виконанні користуються атестованими методиками виконання вимірювань, які розробляють висококваліфіковані спеціалісти - метрологи.

Вимірювання фізичної величини за наявністю або відсутністю розмірності у вимірюва­них величин поділяють на вимірювання розмірних величин (абсолютні) та ви­мірювання безрозмірних величин (відносні).

Відносне вимірювання. Вимірювання відношення величини до іншої однорідної величини.

Вимірювання фізичної величини за співвідношенням між кількістю виміряних величин та кількістю вимірювань поділяють на ненадлишкові одноразові та надлиш­кові, які виконуються або одноканально багаторазово, або багатоканально од­норазово, зокрема, із метою зниження рівня випадкових похибок шляхом усе­реднення.