- •Конспект лекций
- •Аннотация
- •Введение
- •Раздел 1 основы метрологии тема 1.1 общие сведения об измерениях
- •Основные термины и их определения
- •Поверка средств измерений
- •1.1.3 Классификация средств измерений
- •Тема 1.2 характеристики средств измерений
- •1.2.1 Функция преобразования прибора
- •1.2.2 Чувствительность прибора
- •1.2.3 Диапазон измерений прибора
- •1.2.4 Рабочая область частот прибора
- •1.2.5 Погрешности прибора
- •1.2.6 Вариация показаний прибора
- •1.2.7 Быстродействие прибора
- •1.2.8 Потребляемая мощность прибора. Входное комплексное сопротивление
- •Тема 1.3 погрешности средств измерений
- •1.3.1 Абсолютная, относительная, приведенная погрешности прибора
- •1.3.2 Класс точности прибора
- •Тема 1.4 погрешности измерений
- •1.4.1 Методические, инструментальные, субъективные погрешности измерений
- •1.4.2 Систематические, случайные, грубые погрешности измерений
- •1.4.3 Определение погрешности ряда измерений
Раздел 1 основы метрологии тема 1.1 общие сведения об измерениях
-
Основные термины и их определения
Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и достижения требуемой точности называется метрологией.
Единство измерений позволяет обеспечить сопоставимость результатов измерений, выполненных в разных местах, в разное время, при помощи различных средств измерений. Единство измерений обеспечивается единообразием средств измерений и правильной методикой выполнения измерений.
Единообразие средств измерений – это такое их состояние, когда они проградуированы в принятых единицах, а их метрологические характеристики соответствуют нормам.
Деятельность органов метрологической службы, направленная на обеспечение единообразия средств измерений, называется надзором за средствами измерений.
-
Поверка средств измерений
Метрологический надзор за средствами измерений предусматривает целый комплекс мероприятий, среди которых центральное место занимают государственные испытания, поверка и метрологическая аттестация средств измерений.
Поверкой называется сличение показаний поверяемого прибора с показаниями более точного средства измерений. Цель поверки – установление пригодности прибора к работе. Приборы, используемые для поверки других средств измерений, называют образцовыми.
Предел измерения образцового прибора должен ненамного (не более 25%) превышать предел измерения поверяемого прибора. Соотношение классов точности образцового и поверяемого приборов должно составлять 1 : 4, 1 : 5.
Специальный метрологический термин «поверка» нельзя путать с общетехническим термином «проверка». Термин «поверка» может относиться только к прибору в целом, например, поверка амперметра или, иначе, проверка метрологических характеристик прибора.
Обязательной государственной и ведомственной поверке подлежат все средства измерений, за исключением тех, которые служат для качественной оценки измеряемой величины, а также средств измерений, применяемых в учебных целях. На такие приборы наносятся отчетливо обозначения «И» (индикатор) или «У» (учебный).
Результаты поверок заносятся в специальные документы (поверочные акты, свидетельства о поверке, протоколы поверки, паспорта-формуляры на приборы и т.д.).
1.1.3 Классификация средств измерений
Различают несколько видов средств измерений:
-
мера;
-
измерительный преобразователь;
-
измерительный прибор;
-
измерительная установка;
-
измерительная система и др.
Мерой называют средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например, кварцевый генератор – мера частоты электрических колебаний.
Измерительный преобразователь – это средство измерений, предназначенное для выработки измерительной информации в форме, удобной для передачи, преобразования, обработки или хранения, но недоступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Иногда в технической литературе используется устаревшее название измерительного преобразователя – детектор.
Измерительный прибор – это средство измерений, предназначенное для выработки измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.
Измерительная установка – это совокупность функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, размещенных в одном месте.
Измерительная система – это несколько измерительных установок, соединенных каналами связи и предназначенных для выработки измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи или использования в автоматических системах управления.
Наиболее многочисленная группа средств измерений – измерительные приборы. Поэтому в дальнейшем для краткости понятие «средство измерений» иногда будет заменяться понятием «прибор».
Каждый вид средств измерений может быть классифицирован по ряду признаков:
по виду выходной величины:
-
аналоговые – выходная величина которых (линейное и угловое перемещение подвижной части измерительного механизма) является непрерывной по времени функцией измеряемой величины;
-
цифровые – выходная величина которых (цифровой код) есть дискретная функция измеряемой величины;
по элементной базе:
-
электромеханические;
-
электронные;
по форме представления информации:
-
показывающие;
-
регистрирующие;
по назначению:
-
амперметры;
-
вольтметры;
-
омметры и т.д.
В зависимости от метрологического назначения приборы делятся на эталоны, образцовые и рабочие.
Эталоны – средства измерений, обеспечивающие воспроизведение и хранение единиц физических величин с целью передачи их размера образцовым и рабочим средствам измерений, например эталон ЭДС, эталон индуктивности и т.д.
Образцовые приборы предназначены для передачи размера единиц от эталонов к рабочим приборам.
Рабочие приборы предназначены для измерений, не связанных с передачей размера единиц величин.