Сидоренко О.В. 15 измерительная техника

Федеральное агентство по образованию

ГОУ СПО «Челябинский колледж промышленной автоматики»

УТВЕРЖДАЮ: _____________________ _____________________

Конспект лекций

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»

Рассмотрено на заседании цикловой комиссии спец. дисциплин АСУ Протокол № 5 Председатель комиссии: ______ О.В. Сидоренко

Выполнил преподаватель: ______ О.В. Сидоренко

Челябинск 2010

Аннотация

Настоящее учебное пособие предназначено для студентов специальностей 220205 АСУ и 220301 АТПП.

В нашей стране за последние годы опубликовано множество учебников и учебных пособий по измерительной технике, но не во всех них материал изложен с учетом возможной недостаточности физико-математической подготовки студентов. Предлагаемое учебное пособие отличается от этих книг простотой изложения довольно сложных для понимания вопросов метрологии и измерительной техники.

Предлагаемое учебное пособие ориентировано на самостоятельное изучение предлагаемого материала, который, за недостатком времени, не может быть рассмотрен непосредственно во время занятий, что сделало доступность материала не просто желательной, но необходимой.

В связи с повышением требований к точности проводимых измерений в пособии значительное место уделено различным видам погрешностей, преимущественно статическим, т.к. динамические характеристики приборов и устройств рассматриваются при изучении основ автоматического управления и следящих систем.

Внедрение в измерительную технику микропроцессоров обеспечило дальнейшее развитие средств измерений, создание нового поколения программируемых измерительных приборов с повышенными метрологическими характеристиками. Последнее привело к необходимости знакомить студентов с вопросами автоматизации измерений на основе микропроцессоров, изучаемых на микросхемотехнике.

Характерной особенностью учебного пособия является последовательность, системность изложения материала во взаимосвязи с различными дисциплинами общепрофессионального и специального циклов, т.к. большая часть излагаемого материала требует знаний других дисциплин (электротехники, электронной и вычислительной техники, метрологии и др.).

Предполагается, что в результате изучения дисциплины «Измерительная техника» студенты должны: знать методы измерения основных электротехнических и радиотехнических величин, понимать принципы построения современных измерительных схем и приборов, знать области их применения, освоить методы расчета погрешностей, приобрести навыки эксплуатации электро- и радиоизмерительных приборов основных типов (главным образом в процессе лабораторных занятий).

Введение

Измерительная техника из исследовательских лабораторий давно уже проникла во многие области деятельности человека, прежде всего в промышленность и транспорт. Поэтому измерительная техника в том или ином качестве включена в программы обучения студентов практически всех технических специальностей средних специальных учебных заведений.

Значение и роль измерений и измерительных приборов в развитии науки были оценены многими русскими учеными еще в XVIII в.

Первые электроизмерительные приборы в России были разработаны великим русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым и его учеником академиком Георгом Рихманом в процессе исследований атмосферного электричества.

С развитием электротехники разрабатывались новые методы измерений, создавались измерительные приборы. Большой вклад в развитие электрических измерений в России внесли Михаил Осипович Доливо-Добровольский, Борис Семенович Якоби, выдающийся физик Александр Григорьевич Столетов.

В 1883 г. Дмитрий Иванович Менделеев основал в Петербурге Главную палату мер и весов, став ее первым директором. Это он отметил: «Наука начинается там, где начинают измерять».

В развитии электро- и радиоизмерений существенную роль сыграло создание электронных ламп, электронного осциллографа. С появлением транзисторов и интегральных схем повысились возможности и долговечность приборов. Огромное влияние на развитие электро- и радиоизмерений оказала вычислительная техника.

Измерительная техника продолжает интенсивно развиваться в следующих направлениях:

• повышаются точность и быстродействие, расширяется частотный диапазон, совершенствуется конструкция приборов;

• расширяется и совершенствуется применение средств вычислительной техники, особенно микропроцессоров и микро-ЭВМ;

• совершенствуются методы и средства автоматизации измерений;

• расширяется номенклатура и улучшаются характеристики преобразователей, применяемых как в измерительной технике, так и в системах управления.