Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЛЕКЦИи заочные.doc
Скачиваний:
48
Добавлен:
15.03.2016
Размер:
328.19 Кб
Скачать
  1. Методы измерений

Под методом измерения понимают совокупность приемов использования принципов и средств измерений, выбранную для решения конкретной измерительной задачи. В понятие метода измерений входит как теоретическое обоснование принципов измерения, так и разработка приемов применения средств измерения.

В зависимости от способа применения меры различают методы непосредственной оценки и методы сравнения.

При измерении методом непосредственной оценки искомое значение измеряемой величины определяют непосредственно по отсчетному устройству средства измерения, которое проградуировано в соответствующих единицах.

Метод сравнения с мерой – метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (например, сравнение массы на рычажных весах). Отличительной чертой методов сравнения является непосредственное участие меры в процедуре измерения, в то время как в методе непосредственной оценки мера в явном виде при измерении не присутствует, а ее размеры перенесены на отсчетное устройство (шкалу) средства измерения заранее, при его градуировке. Обязательным в методе сравнения является наличие сравнивающего устройства.

Метод сравнения с мерой имеет несколько разновидностей: нулевой метод; дифференциальный метод, метод замещения и метод совпадений.

Нулевой метод (или метод полного уравновешивания) – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и встречного воздействия меры на сравнивающее устройство сводят к нулю. Например, измерение массы на равноплечих весах, когда воздействие массы mx полностью уравновешивается массой гирь m0 (рис. 1, а ).

Рис. 1. Методы сравнения

При дифференциальном методе полное уравновешивание не производится, а разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой. Отсчитывается по шкале прибора рис.1, б. В этом случае значение измеряемой величины mx = m0 + Δ m.

Метод замещения – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Например, взвешивание на пружинных весах. Вначале на чашу весов помещают взвешиваемую массу и отмечают положение указателя весов; затем массу mx замещают массой гирь m0, подбирая ее так, чтобы указатель весов установился точно в том же положении, что и в первом случае. Тогда mx = m0.

В методе совпадений разность между измеряемой величиной и величиной воспроизводимой мерой измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Например, метод совпадений, использующий совпадение основной и нониусной отметок шкал, реализуется в штангенприборах для измерения линейных размеров.

  1. Классификация и общая характеристика средств измерений. Метрологические свойства средств измерений.

Общим термином средства измерений называют технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики.

По конструктивному исполнению и форме представления измерительной информации средства измерений подразделяются на меры, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы, измерительные преобразователи.

Мерасредство измерений, предназначенное для воспроизведения одного или нескольких фиксированных значений физической величины (мера массы – гиря, мера индуктивности – образцовая катушка индуктивности и пр.).

Измерительный прибор средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателя. В зависимости от формы представления информации различают аналоговые и цифровые приборы. Аналоговым называют измерительный прибор, показания которого являются непрерывной функцией измеряемой величины, например, стрелочный вольтметр, ртутно-стеклянный термометр. В цифровом приборе осуществляется преобразование аналогового сигнала измерительной информации в цифровой код, и результат измерения отображается на цифровом табло.

Измерительная установка совокупность функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем и расположенная в одном месте. Например, установка для измерения удельного сопротивления электротехнических материалов, установка для испытания магнитных материалов.

Измерительная система совокупность средств измерений и вспомогательных устройств (ЭВМ, преобразователей и пр.), размещенных в разных точках контролируемого пространства, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в системах управления, контроля, диагностирования и пр. Например, радионавигационная система для определения месторасположения судов, состоящая из ряда измерительных комплексов, разнесенных в пространстве на значительном расстоянии друг от друга.

Измерительный преобразователь средство измерений, предназначенное для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобный для передачи, обработки или хранения. Измерительная информация на выходе измерительного преобразователя, как правило, недоступна для непосредственного восприятия наблюдателем. К измерительным преобразователям относятся термопары, измерительные трансформаторы тока и напряжения, измерительные усилители и пр.

Метрологические свойства средств измерений (СИ)это свойства, влияющие на результат измерения и его погрешность. Показатели метрологических свойств являются их количественной характеристикой и называются метрологическими характеристиками. Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативными документами, называют нормируемыми метрологическими характеристиками.

Все метрологические свойства СИ можно разделить на две группы:

  1. свойства, определяющие область применения СИ;

  2. свойства, определяющие правильность и точность результатов измерений.

К основным метрологическим характеристикам, определяющим свойства первой группы, относятся диапазон измерений и порог чувствительности.

Диапазон измеренийобласть значений величины, в пределах которых нормированы допускаемые пределы погрешности. Значения величины. Ограничивающие диапазон измерений снизу или сверху (слева или справа), называют соответственно нижним или верхним пределом измерений.

Порог чувствительности наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала. Например, если порог чувствительности весов равен 10 мг, то это означает, что заметное перемещение стрелки весов достигается при таком малом изменении массы, как 10 мг.

К метрологическим свойствам второй группы относятся правильность и точность измерений.

Точность измерений СИ определяется их погрешностью.

Погрешность СИэто разность между показаниями СИ и истинным (действительным) значением измеряемой величины.

В повседневной производственной практике широко пользуются обобщенной характеристикой – классом точности.

Класс точностиобобщенная характеристика, выражаемая пределами допускаемых (основной и дополнительной) погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Классы точности конкретного типа СИ устанавливаются в нормативных документах. При этом для каждого класса точности устанавливают конкретные требования к метрологическим характеристика, в совокупности отражающим уровень точности СИ данного класса.

Присваиваются классы точности СИ при их разработке (по результатам приемочных испытаний). В связи с тем, что при эксплуатации их метрологические характеристики обычно ухудшаются, допускается понижать класс точности по результатам поверки (калибровки). Т.о. класс точности позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность измерений этого класса. Это важно знать при выборе СИ в зависимости от заданной точности измерений.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.