4 Понятие о средствах измерений

Средства измерений - это технические средства, которые имеют нормированные метрологические характеристики. При этом значение физической величины, отсчитываемое по отсчетному устройству средства измерения, строго соответствует определенному количеству физических единиц, принятых в качестве единиц измерения.

К средствам измерения относятся: - мера, - измерительные приборы, - измерительные преобразователи, - измерительные системы, - установки, комплексы. Мера - это средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Меры бывают однозначные и многозначные. К однозначным мерам относятся катушки сопротивления, катушки индуктивности, нормальные элементы и др.; к многозначным - магазины сопротивлений, конденсаторы переменной емкости, калибраторы напряжения и тока и др. Измерительный прибор - средство измерений, предназначенное для выдачи количественной информации об измеряемой величине в доступной для восприятия форме. По способу отсчета значений измеряемой величины измерительные приборы делятся на аналоговые и цифровые. В аналоговых измерительных приборах значение измеряемой величины определяется непосредственно по шкале со стрелкой или другими указателями. В цифровых измерительных приборах значение измеряемой величины определяется по цифровому индикатору прибора. Измерительные приборы разделяют на показывающие и регистрирующие. Показывающие измерительные приборы предназначены для отсчитывания результата измерений в аналоговой или цифровой форме, регистрирующие - для регистрации результата измерения. Измерительный преобразователь - средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но неподдающейся непосредственному восприятию.  К измерительным преобразователям относится делители напряжения, усилители, измерительные трансформаторы и др

Отсчетное устройство (шкала и стрелка).

Отсчетное устройство – часть конструкции средства измерения, предназначенная для отсчета показаний. Может быть в виде шкалы, указателя, дисплея, экрана осциллографа и т.п.

Шкала – часть конструкции отсчетного устройства, состоящая из отметок и чисел, соответствующих последовательным значениям измеряемой величины. Отметки могут быть в виде черточек, точек, зубцов и пр. Указатели могут быть в виде каплевидных, ножевидных и световых стрелок.

Виды шкал, цена деления

Шкалы могут быть односторонние и двухсторонние, в зависимости от положения нуля. Если «0» находится в центре шкалы, то такая двусторонняя шкала называется симметричной. Шкалы характеризуются числом делений, длиной деления, ценой деления, диапазоном показаний, диапазоном измерений и пределами измерений. Деление – это промежуток между двумя соседними отметками шкалы. Длина деления – это расстояние, измеренное между осевыми двух соседних отметок по воображаемой линии, проведенной через середины самых коротких отметок шкалы. Диапазон показаний – это область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным значениями. Диапазон измерений – это область значений величин, для которой нормирована предельная допустимая погрешность. Предел измерения – это наибольшее или наименьшее значение диапазона измерения. На каждом диапазоне прибор имеет два предела: ХВ – верхний предел, ХН –нижний предел.

Цена деления – это разность значений величин, соответствующих двум

соседним отметкам шкалы. Для шкал с одним диапазоном измерения цена деления определяется по формуле , где С – цена деления, n – количество делений на участке между двумя соседними числовыми отметками Х1 и Х2; Х1 и Х2 – значения физической величины, соответствующие двум соседним числовым отметкам. Цена деления для приборов, имеющих несколько диапазонов измерения, вычисляется по формуле , где ХВ – верхний предел измерения, N – количество делений или номер последнего деления шкалы.

Чувствительность прибора (или чувствительность средства измерения) – это реакция на подведение к нему измеряемой величины. Чувствительность может вычисляться как абсолютная так и относительная, характеризующая чувствительность в данной отметке; так и по формуле, которая характеризует чувствительность по отношению к данному значению величины. Абсолютная чувствительность обратно пропорциональна цене деления Sa=1/C. Класс точности средств измерения – это обобщенная характеристика средства измерения, определяемая пределами основной и допускаемых дополнительных погрешностей и другими свойствами, влияющими на очность средства измерения, значения которых указаны в стандартах и технических условиях на данный вид средств измерений. Правила обозначения класса точности: обозначение класса точности зависит от способа выражения предела допустимой погрешности (основной) Если предел основной погрешности выражается в виде абсолютной погрешности, то класс обозначается в виде больших букв латинского алфавита или римских чисел, например: C, M, I. Классам точности, обозначаемым буквам, находящимся ближе к началу алфавита, или меньшими значащими цифрами, соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей. Для средств измерений, пределы основной допускаемой погрешности которых принято выражать в форме приведенной погрешности, классы точности следует писать в виде чисел из предпочтительного ряда чисел: 110n; 1,510n; 210n; 2,510n; 410n; 510n; 610n, где n=1; 0; -1; -2; -3 и т.д. Если предел допускаемой погрешности выражается в виде относительной погрешности, то класс выбирается из приведенного ряда чисел, и обводится окружностью. Например , класс точности 2,5 Если предел допускаемой основной погрешности выражается в виде двухчленной формулы относительной погрешности, то класс обозначается в виде дроби c/d причем числа “c” и “d” выбираются из приведенного предпочтительного ряда. Например: класс точности — 0,02/0,01

Виды средств измерений По метрологическому назначению средства измерений делятся на: - эталоны, - образцовые, - рабочие. Рабочие средства измерений применяются для измерений, не связанных с передачей размера единиц.  В свою очередь рабочие средства измерений можно разделить на: - технические  - контрольные - лабораторные Технические средства измерений предназначены для работы в производственных условиях. Поэтому они должны быть недорогими и надежными в эксплуатации. В показания таких приборов не вводят поправки на погрешность измерения. Контрольные средства измерений - служат для контроля исправности промышленных средств измерений на месте их установки. Лабораторные средства измерений - применяют для точных измерений в лабораторных условиях. Для повышения точности измерений в их показания вводят поправки, учитывающие внешние условия, в которых проводились измерения. Кроме того лабораторные средства измерений служат для поверки контрольных средств измерений. Образцовые средства измерений предназначены для передачи размера единиц от эталонов к рабочим средствам измерения, то есть служат для их поверки. Эталон - средство измерений, обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы физической величины для передачи ее размера средствам измерения, нижестоящим по поверочной схеме.

Электроизмерительные приборы - класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин: силы тока, напряжения, частоты, емкости, сопротивления, индуктивности.

Электроизмерительная установка состоит из ряда средств измерений ( мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, расположенных в одном месте. При помощи таких установок можно в ряде случаев производить более сложные и более точные измерения, чем при помощи отдельных измерительных приборов. Электроизмерительные установки широко используются, например, для поверки и градуировки электроизмерительных приборов и испытаний магнитных материалов. 

Электроизмерительная установка представляет собой совокупность мер, измерительных преобразователей, и приборов, расположенных в одном месте и предназначенных для выработки сигналов в форме, удобной для непосредственного наблюдения. 

Электроизмерительной установкой называется совокупность функционально и конструктивно объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для рациональной организации измерений. Измерительная установка позволяет предусмотреть определенный метод измерения и заранее оценить погрешности измерений. 

Электроизмерительной установкой называют совокупность функционально объединенных средств измерений ( мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, она предназначена для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и расположена в одном месте. Примером электроизмерительной установки может быть установка, предназначенная для градуировки и поверки электроизмерительных приборов. 

Разрабатываются и выпускаются различные специализированные электроизмерительные установки, предназначенные для поверки электроизмерительных приборов, испытания ферромагнитных материалов и других целей. 

Разрабатываются и выпускаются различные специализированные электроизмерительные установки, предназначенные для поверки электроизмерительных приборов, испытания ферромагнитных материалов и других целей. 

В датчиках различные неэлектрические величины, подлежащие измерению, преобразуются в зависимые от них электрические, измеряемые электроизмерительными установками. 

Информационные системы

Информационная система - по законодательству РФ - организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы.

Информационные системы предназначена для хранения, обработки, поиска, распространения, передачи и предоставления информации.

Информационные технологии – весьма широкое определение, под которое попадает ряд отдельных технических средств и приемов работы с информацией. Но, как правило, в процессе работы с информацией люди имеют дело со вполне определенной связанной последовательностью взаимодействий с различными средствами. В зависимости от шкалы времени (от оперативных до долгосрочно-стратегических задач) и масштаба действий (от одного рабочего места до целой компании) могут обнаруживаться разные связи и последовательности, и для управления ими нужны разные методы. Методы варьируются также по степени алгоритмизации и рационализации. Наиболее рационально алгоритмизированная совокупность методов и средств работы с информацией – информационная система. Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации. Информационные системы бывают разного назначения и масштаба. Также информационные системы отличаются по степени охвата сфер деятельности предприятия (учитывают ли они только бухгалтерию или также и склад, финансы, производство и т.д.). Однако все информационные системы обладают рядом свойств, которые являются для них общими:

• ИС предназначены для сбора, хранения и обработки информации. Таким образом, в основе любой информационной системы лежат средства хранения и доступа к данным;

• ИС предназначены для конечного пользователя, не являющегося специалистом в области вычислительной техники. Из этого следует, что ИС должны включать в себя клиентские приложения, обеспечивающие интуитивно понятный интерфейс.

Информационные системы бывают фактографическими  и документальными. К первым относятся ИС, предназначенные для поиска однозначного ответа на запрос и для однозначного решения поставленных задач. Условно фактографические ИС делят в свою очередь на информационно-справочные системы, информационно-поисковые системы и системы оперативной обработки данных. Системы оперативной обработки данных решают  такие задачи, как управление производством, бухгалтерский учет и т.п.По масштабу ИС делятся на:

• Настольные;

• Сетевые;

• ИС масштаба предприятия.

Документальные информационные системы предназначены для решения задач, не предусматривающих однозначного ответа на вопрос. Некоторые системы представляют собой смешанный тип фактографической и документальной ИС.

В большинстве случаев, когда требуется комплексная система, для хранения, обработки и поиска информации, процедура внедрения оказывается очень длительной и трудоемкой. Но несмотря на то, что процесс освоения предприятием такого нововведения, как ИС весьма сложен, в случае успешного завершения процесса затраченные ресурсы затем всегда окупаются за счет того, что:

• ИС автоматизирует применение математических методов к решению управленческих задач;

• ИС по крайней мере частично освобождает сотрудников от рутинного труда;

• ИС минимизирует вероятность появления ошибки в ходе передачи либо обработки информации;

• ИС снижает объем документов на бумаге;

• ИС совершенствует документооборот;

• ИС снижает затраты на производство товаров и услуг.