8. Средства измерений. Классификация по конструктивному исполнению. Погрешности средств измерений.

Средство измерений (СИ) - это техническое средство, предназначенное для измерения, имеющее нормированные метрологические характе­ристики, хранящее или воспроизводящее единицу ФВ, размер которой принимается неизменным в течение известного интервала времени.

В этом определении указаны главные особенности, делающие техническое средство средством измерений.

1. Средство измерений должно быть пригодно для выполнения необходимых операций и, в первую очередь, для проведения сравнения измеряемой ФВ с единицей этой ФВ.

2. Средство измерений должно "уметь" хранить или воспроизводить единицу ФВ. В большинстве случаев это достигается включением в состав СИ меры ФВ.

3. Размер единицы ФВ, хранимой СИ, должен быть неизменным в заданных пределах по крайней мере в течение отрезка времени, когда сравниваются между собой численные значения результатов измерений, полученных при помощи данного СИ.

По конструктивному исполнению все СИ подразделяются на:

Мера физической величины - это СИ, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью. Меры бывают однозначные и многозначные.

Измерительный прибор - это СИ, предназначенное для получения значений измеряемой ФВ в установленном диапазоне значений путем выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Принципиальные особенности измерительного прибора следующие. Во-первых, измерительный прибор преобразует измеряемую ФВ, недоступную восприятию человеком при помощи органов чувств, в другую ФВ, доступную для восприятия. Во-вторых, это наличие внутри измерительного прибора меры ФВ, с которой сравнивается измеряемая ФВ

Измерительная установка - это совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенных для измерения одной или нескольких ФВ, расположенная в одном месте.

Измерительная система - это совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств (например, линий связи), размещенных в разных точках контролируемого пространства (среды, объекта) с целью измерений одной или нескольких ФВ, свойственных этому пространству (среде, объекту и т.п.).

Измерительный преобразователь - техническое средство, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи, и имеющее нормированные метрологические характеристики.

Индикатор - техническое средство или вещество, предназначенное для установления наличия какой-либо ФВ или для определения ее порогового значения.

Компаратор - средство измерений, предназначенное для сравнения (сличения) мер однородных величин.

9.Погрешности средств измерений. Классификация.

Погрешностью СИ называют разность между показаниями СИ и истинным (действительным) значением измеряемой ФВ. Погрешностью СИ считают разность , где Δx_си - погрешность СИ; x_рэ - значение ФВ, полученное с помощью РЭ (действительное значение); x_си - значение ФВ, полученное при помощи РСИ.

Погрешности СИ классифицируются по следующим признакам:

- по характеру проявления: систематические и случайные;

- по способу выражения: абсолютные, относительные, приведенные;

- по отношению к изменяемости измеряемой величины: ­динамические, статические;

- по отношению к условиям применения СИ: основные, дополнительные.

Систематическая погрешность СИ - составляющая погрешности СИ, принимаемая постоянной или закономерно изменяющаяся.

Случайная погрешность СИ - составляющая погрешности, изменяющаяся случайным образом.

Абсолютная погрешность СИ - погрешность СИ, выраженная в единицах измеряемой величины.

Относительная погрешность СИ - погрешность СИ, выраженная отношением абсолютной погрешности СИ к действительному значению измеренной ФВ в пределах диапазона измерений.

Приведенная погрешность СИ - это относительная погрешность, в которой абсолютная погрешность СИ отнесена к условно принятому значению величины (нормирующему значению).

Основная погрешность СИ - погрешность, определяемая в нормальных условиях применения СИ.

Дополнительная погрешность СИ - это составляющая погрешности СИ, дополнительно возникающая вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.

Статическая погрешность СИ - это погрешность СИ, применяемого при измерении ФВ, принимаемой за неизменную.

Динамическая погрешность СИ - это погрешность СИ, возникающая дополнительно при измерении переменной ФВ и обусловленная несоответствием его реакции на скорость (частоту) изменения входного сигнала.

Точность СИ - характеристика качества СИ, отражающая близость его погрешности к нулю.

Класс точности СИ - обобщенная характеристика СИ, отражающая совокупность его характеристик, влияющих на точность. Класс точности обычно обозначают числом.