I. Общие сведения о методах и средствах измерительной техники

Введение

Измерение – это определение количественного значения физической величины путем эксперимента при ее сравнении с однородной физической величиной, принятой за единицу.

При производстве измерений на передний план выдвигается вопрос о их достоверности и одинаковом восприятии их результатов.

Вопросами единства и точности измерений занимается метрология.

В отличие от измерений при контроле определяется, выходит ли физическая величина за пределы наперед заданного допуска.

Техническая диагностика ставит вопрос еще шире: выходит ли состояние объекта за пределы, обеспечивающие его нормальное функционирование.

При выполнении операций измерения, контроля и диагностики решаются четыре основные задачи:

1.Обеспечение достоверного преобразования (кодирования) измеряемых физических величин в сигналы, обеспечивающие передачу информации по каналам связи для дальнейшего практического использования.

2.Защита этих результатов от дестабилизирующих факторов.

3.Сопряжение измерительных звеньев в приборы и системы.

4. Создание эффективных алгоритмов обработки результатов с целью получения достоверной информации, достаточной для принятия решений.

Условная обобщенная структура средств измерений представлена на рис. 1:

		Рис. 1

Измерительный преобразователь – устройство для однозначного преобразования однородных или разнородных физических величин, для которого нормированы метрологические (точностные) характеристики.

Совокупность измерительных преобразований, объединенных единой конструкцией, расположенных на объекте и эксплуатирующихся в условиях объекта называются датчиками.

Например, в микрофоне: звуковое давление преобразуется в перемещение мембраны, далее в изменение емкости (индуктивности) – изменение тока, напряжения на выходе микрофона.

Как правило, с выхода датчиков электрические сигналы нормализуются (преобразуются) в унифицированные аналоговые или цифровые электрические сигналы, позволяющие передавать информацию по каналам связи, обеспечивать ее хранение, обработку и отображение.

Наряду с измерительными преобразователями существуют другие средства измерений (СИ) с нормированными метрологическими характеристиками, воспроизводящие или хранящие единицу физической величины.

К ним относятся эталоны, меры, измерительные приборы, измерительные установки и системы, а также измерительные принадлежности.

Эталоном называется СИ, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины и передачи ее другим средствам измерения.

Эталон, воспроизводящий единицу физической величины с наивысшей точностью, называется первичным, или государственным.

Измерительные приборы – средства измерений, предназначенные для получения, отображения или регистрации измерительной информации.

Измерительные установки и системы – это совокупность функционально объединенных средств измерений, в большинстве случаев обеспечивающих автоматизацию процесса измерения, обработки и отображения измерительной информации.

I. Общие сведения о методах и средствах измерительной техники

1.1 Параметры средств измерений и измерительных преобразователей.

Параметрами средств измерения являются:

1. Погрешность измерений.

Погрешность – это разность между истинным и измеренным значением физической величины.

2.Рабочий диапазон средства измерений– диапазон значений физической величины, которая преобразуется с погрешностью, не превышающей заданной.

Зависимость между величиной входного воздействия и называется функцией преобразования. Идеальной функцией преобразования является прямая линия.

3.Динамический диапазон средств измерений определяется выражением:

где , - нижняя и верхняя границы диапазона

4.Быстродействие.

Определяется время реакции средства измерений на изменение входного воздействия.

5.Чувствительность – отношение приращения выходной величины к вызвавшему это приращение изменению входной величины (крутизна).

6. Входной импеданс. Определяет степень влияния средства измерения на объект исследования (обобщённый параметр). Для средств электрических измерений в качестве импеданса выступают такие параметры как входное сопротивление и входная ёмкость.

			Рис. 2

Входное сопротивление – гипотетическая величина, которая представляет собой отношение напряжения на входе к потребляемому току: .

Входная ёмкость – гипотетическая величина, определяемая емкостью между входными зажимами.

Влияние величины существенно при работе с переменными токами, т.к. уменьшается эквивалентное входное сопротивление. При работе с импульсными сигналами должно быть как можно меньше.

7. Габариты.

8. Потребляемая мощность.

9. Стоимость.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: