30. Измерительные преобразователи и физико-технические эффекты, лежащие в их основе.

Измерительный преобразователь (ИП)  техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, индикации или передачи.

Для примера приведем несколько первичных преобразователей:

термометр (термопреобразователь) сопротивления использует в качестве чувствительного элемента резистор, выполненный из металлической проволоки или пленки, имеющий известную зависимость электрического сопротивления от температуры.

преобразователь уровня эхолот.

Вторичные преобразователи, например:

мультиплексоры для датчиков температуры.

35.Основные метрологические характеристики измерительных преобразователей.

Согласно ГОСТ 8.009 нормировать МХ для СИ, в частности измерительных преобразователей можно в виде:

-Номинальную функцию преобразования измерительного преобразователя представляют в виде формулы, таблицы, графика

-Систематическая, случайная основные и дополнительные пределы погрешностей представляют числом или функцией (формула, таблица, график) информативного параметра входного или выходного сигнала для абсолютных (именованное число), относительных или приведенных погрешностей.

-Полные и частные динамические характеристики нормируют путем установления номинальной динамической характеристики и пределов (положительного и отрицательного) допускаемых отклонений от нее.

30. Применение лазеров в метрологии.

Лазер состоит из трех основных компонент: активной среды, в которой осуществляется инверсная населенность атомных уровней и происходит генерация, системы накачки, создающей инверсную заселенность, и оптического резонатора - устройства, создающего положительную обратную связь.

Активная среда - смесь газов, паров или растворов, кристаллы и стекла сложного состава. Компоненты активной среды подобраны так, что энергетические уровни их атомов образуют квантовую систему, в которой есть хотя бы один метастабильный уровень, обеспечивающий инверсную населенность.

Накачка - внешний источник энергии, переводящий активную среду в возбужденное состояние. В газовых лазерах накачку обычно осуществляет тлеющий электрический разряд, в твердотельных - импульсная лампа, в жидкостных - свет вспомогательного лазера, в полупроводниковых - электрический ток или поток электронов.

Оптический резонатор - пара зеркал, параллельных одно другому. Одно зеркало сделано полупрозрачным или имеет отверстие; через него из лазера выходит световой луч. Резонатор выполняет две задачи. 1. За счет отражения фотонов в зеркалах он заставляет световую волну многократно проходить по активной среде, повышая эффективность ее использования.

2. В момент начала генерации лазера в нем одновременно и независимо появляется множество волн. После отражения от зеркал резонатора усиливаются по преимуществу те, для которых выполняется условие образования стоячих волн: на длине резонатора укладывается целое число полуволн. Все остальные частоты будут подавлены, излучение станет когерентным.

Одним из сфер применения лазеров (He-Ne/CH₄ и He-Ne/I₂), как самых стабильных средств, является эталон длины волны.

30. Явление интерференции и его применение в метрологии.

Интерференция – взаимодействие двух и более когерентных волн. Обязательные условия интерференции: это когерентность, колебания в одной плоскости (или по крайней мере не в двух перпендикулярных плоскостях) и нахождение в одной точке пространства интерферирующих волн. Результатам интерференции двух волн будет

Интерферометр - измерительный прибор, в котором используется интерференция волн.

. Они применяются для измерения длин волн спектральных линий…., для контроля качества оптических деталей и их поверхностей, для контроля чистоты обработки металлических поверхностей и пр.

Принцип действия всех Пучок света с помощью того или иного устройства пространственно разделяется на два или большее число когерентных пучков, которые проходят различные оптические пути, а затем сводятся вместе.

Применение в метрологии

Интерферометр Фабри-Перо применяется в метрологии для сравнения длины волны излучения эталонного источника с длинами волн других спектральных линий.