1.2. Засоби вимірювання. Основні метрологічні характеристики зв.

Засіб вимірювання (далі ЗВ) - це сукупність спеціальних технічних засобів, яка використовується для визначення розміру ФВ при її вимірюванні і яка має нормовані метрологічні характеристики (НМХ).

Вимірювана ФВ завдяки ЗВ перетворюється на відповідний сигнал вимірювальної інформації, який спостерігач сприймає або безпосередньо на шкалі ЗВ, або який, після перетворення та обробки, передається через канали зв’язку на інші ЗВ у вигляді сигналу зовсім іншої ФВ. Відповідно до цього будь-який ЗВ можна уявити у вигляді ланцюга, тої чи іншої структури, який складається з ряду функціональних елементів (перетворювачів), об’єднаних у єдиний схемно-конструктивний пристрій.

Основними видами засобів вимірювання є еталони, міри, вимірювальні

перетворювачі, вимірювальні прилади, вимірювальні установки та вимірювальні системи (інформаційно-вимірювальні системи ІВС).

Вимірювальні прилади – це ЗВ, які призначені для формування вимірювальної інформації у формі доступній для безпосереднього сприйняття спостерігачем. Однією з основних частин вимірювальних приладів є шкала.

До основних метрологічних характеристик ЗВ, які визначаються при

проведенні спеціальних метрологічних досліджень відносяться:

• похибка вимірювання ЗВ – це відхилення результату вимірювання фізичної величини даним ЗВ від її істинного значення;

• характеристика перетворення ЗВ - відтворює функціональну залежність між вхідною вимірюваною величиною та вихідним сигналом ЗВ;

• діапазон вимірювання ЗВ - це інтервал вимірюваної величини, у межах якого похибки ЗВ нормовані;

• варіація ЗВ - це найбільша різниця між двома показами ЗВ, коли одне і теж саме значення вимірюваної ФВ досягається внаслідок її збільшення та зменшення;

• чутливість ЗВ (S) - це відношення зміни вихідного сигналу ЗВ до зміни вхідної вимірюваної ФВ, яка спричинила цю зміну, і є іменнованою величиною з різними видами одиниць, які залежать від природи вхідної вимірюваної величини і вихідного сигналу ЗВ:

S = ΔL / ΔX або S = Δ/ ΔX або S = ΔU / ΔX,

де ΔL, Δта ΔU зміни відповідних лінійної чи кутової вихідної величини

ЗВ у мм, поділках, градусах повороту або напрузі, а ΔX – зміна вхідної

вимірюваної величини у відповідних одиницях; наприклад, для термопари розмірність S [мВ/К]; для реостатного перетворювача (реохорда) - S [Ом/мм];

якщо ЗВ складається з ланцюга перетворювачів, то його чутливість -

дорівнює добутку чутливості усіх перетворювачів у ланцюгу;

• поріг чутливості ЗВ - це найменше значення вимірюваної величини, яке може бути виявлене даним ЗВ;

• клас точності ЗВ – є загальною характеристикою ЗВ і визначає гарантовані межі значень основної та додаткових його похибок;

• швидкодія - показує час реагування ЗВ на зміну вхідної вимірюваної величини.

Завдяки розглянутим метрологічним характеристикам оцінюється технічний рівень та якість ЗВ. Вони також дозволяють оцінити наперед очікувані результати вимірювання ФВ на об’єкті вибраним ЗВ.