Вопрос 28. Егсп, принципы построения. Классификация измерительных устройств в егсп.

Разраб. в 60 г. 20 в.

1) Выделение устройств по функц. назначению.

2) Минимизация номенклатуры изделий.

3) Блочно-модульный принцип построения технич. средств.

4) Минимизир. затрат на производство устройств.

5) Агрегатное построение измерит. систем.

6) Совместимость приборов и устройств по используемому виду энергии.

7) Ремонтоспособность.

По функцион. назначению все устр-ва делятся:

1) устр-ва получ. инф. о состоянии процесса – датчики.

2) устр. приёма, преобраз. и передачи инф. по каналам связи. (к 1 и 2  первичные, промежуточные и передающие преобразователи)

3) устр. преобр., хранения и обработки инф. и формирование команд управления.

4) устр. использования команд управления для возд. на объект управл. – исполнительные мех-мы.

К 6-му принципу: по виду исп. энергии делятся:

1) электрическая ветвь

2) пневмоническая ветвь

3) гидравлические

4) не исп. вспомогательная энергия.

Вид Физ. вел-на Параметры унифицирован- сигнала ного сигнала

электри- пост. ток 0-5; 0-20; -5-0-5; 4-20 мА

ческий пост. U 0-10; 0-20; -10-0-10 мВ; 0-10; 0-1; . -1-0-1В

перем. U 0-2; -1-0-1 В

частота 2-8; 2-4 кГц

пневма- давление 0,2 – 1 кг/см²

тич. сжатого возд. (0,02 – 0,1 МПа)

гидрав- давление 0,1 – 6,4 МПа

лическ.

Все остальные сигналы явл. естественными (перемещ., угол поворота, пост. и переем. U с др. номиналами, активн. R, комплексное R, ёмкость, частота с др. номинал.), приводятся к унифицированным сигналам с пом-ю нормирующих преобразователей.

Для соединения устройств разл. ветвей исп. разл. преобразов. сигналов (эл.- пневмонические).

Все устр. ЕГСП сост. из блоков и модулей. Это обесп. их ремонтоспособность и взаимозаменяемость отдельн. эл-тов устр-ва.

Блок – самостоят. часть ср-ва измер. выполн. опред. ф-ю и конструктивно расположенная в 1-ом корпусе с др. блоками.

Модуль – типовая часть блока или ср-ва измер., объедин. ряд деталей соответств. назнач. по общей функцион-ой схеме.

Вопрос 29 Измерительный эксперимент. Априорная информация об объекте измерений. Принцип постановки измерительного эксперимента.

1) Априорная инф.

При вып. любых измер. необх. составить его примерную модель, т.е. получить начальную инф. об объекте измерений:

а) выделить все параметры хар-щие объект

б) выделить измеряемую вел-ну (параметр) и не измеряемые (влияющие величины).

в) опред. примерное значение измеряемого параметра

Нач. инф. необх. для того, чтобы правильно выбрать ср-во измерения, опред. источники погрешн.измер., опред., если возможно, ф-ию влияния от влияющих величин. Тогда в ходе измер. значение измер. вел-ны в общ. случае описыв. выражением:

Х = Х_и ± Σ ∆ Х_i + ∆_си

Знание начальной инф. об объекте может позволить исключить или свести к min погрешности ∆ Х_i от влияющих величин и погр. средств измерения ∆_си. Если в начале измерения определ. ф-ии влияния от влияющих вел-н, то можно рассчитать погрешности ∆ Х_i и учесть их в рез-те измерения в виде поправок. В этом случае ∆ Х_i явл. систематич. погрешностью. Если ф-и влияния не определены, то ∆ Х_i явл. случайными погр. ∆_си всегда носят систематич. хар-р.

Принципы постановки измерит. эксперимента.

Эксперимент (от лат. experimentum - "проба", "опыт") - метод познания, с помощью которого исследуются реальные явления действительности, реальные функциональные связи между параметрами, характеризующими состояние изучаемого объекта. Эксперимент связан с измерениями, поэтому его называют измерительным экспериментом.

Общий принцип постановки измер. эксперимента сводится к выбору многократных и однократных измерений.

если систематическая погрешность (составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины) является определяющей ( >> ), т.е. ее значение существенно больше значения случайной погрешности, то целесообразно использовать однократные измерения для получения значения измеряемой величины;

- если случайная погрешность явл. определ. ( >> ),, то необходимо использовать многократные измерения.

Чрезвычайно важным при выборе многократных и однократных измерений является представление о диффузионности физической величины, под которой понимают невоспроизводимость значений величины от опыта к опыту.

Разброс результатов измерений в общем случае описывается выражением: ∆_р = (√∆_д ²+ ∆_си²)

∆_д - диффузионность физической величины;

∆_си - абсолютная погрешность средства измерений

- если ∆_д >> ∆_СИ, то необходимо использовать многократные измерения (как правило, целесообразно исходить из соотношения ∆_д >3 ∆_СИ);

- если ∆_д << ∆_СИ , то необходимо использовать однократные измерения (как правило, целесообразно исходить из соотношения ∆_д < 1/3 ∆_СИ);

- если ∆_д  ∆_СИ, то целесообразно использовать однократные измерения, а полученную погрешность увеличить в 1.5 раза (такой вывод следует из выражения (3.3) при замене в нем ∆_д на ∆_СИ, при которой _р  1.4 ∆_СИ).

Определение соотношения ∆_д < 1/3 ∆_СИ по шкале измерительного прибора затруднительно, поэтому, если ∆_д не превышает 0.2 деления шкалы аналогового прибора, или изменения цифры младшего разряда цифрового прибора не превышает 1, считается, что в данном случае целесообразно проводить однократные измерения.

Близость к нулю систематической погрешности определяется как правильность измерений. Исключение систематической погрешности из результатов измерений рассматривается как исправление этих результатов. Поэтому результаты измерений, содержащие неисключенную систематическую погрешность, называют неисправленными, а результаты, в которых систематическая погрешность исключена, - исправленными.