1.2. Виды средств измерений

М

Средства измерений

ы уже видели, что существуют три вида средств измерений:

Меры

Измерительные преобразователи

Измерительные приборы

Меры воспроизводят физическую величину заданного значения. Они бывают однозначные (например, резистор с сопротивлением 10 Ом) и многозначные (линейка, магазин сопротивлений, магазин емкостей).

Измерительные преобразователи преобразуют сигналы измерительной информации в форму, более удобную для дальнейшего использования.

Примеры:

1. Термопара преобразует температуру в термо-э.д.с.;

2. Измерительный усилитель преобразует меньшее напряжение в большее;

3. Измерительный трансформатор тока преобразует больший переменный ток в меньший.

Измерительные приборы преобразуют сигналы измерительной информации в форму, доступную для восприятия человеком.

Остановимся подробнее на измерительных приборах.

Виды измерительных приборов.

а) По измеряемой величине:

– измерители напряжения U – вольтметры V;

милливольтметры mV;

микровольтметры μV;

киловольтметры kV;

– измерители тока I – амперметры А;

• • •

• • •

•

•

•

б) По форме представления результата:

– аналоговые (шкала и указатель);

– цифровые.

в) По выполняемым функциям:

– показывающие;

– регистрирующие;

– показывающие и регистрирующие.

г) По элементной базе:

• электромеханические; вот символы измерительных механизмов:

• электронные:

д) По условиям применения:

Меры, измерительные преобразователи и измерительные приборы – это элементарные средства измерения. С добавлением средств вычислений образуются более сложные: измерительно-вычислительные системы и комплексы.

1.3. Основные характеристики средств измерений

Измерительные приборы

1.3.1. Диапазон измерения

В ольтметр с четырьмя поддиапазонами измерения.

Верхние пределы:

7,5; 15; 30 и 60 В

Нижние пределы:

1; 2; 4 и 8 В

Пределы ограничены жирными точками.

Поддиапазоны показаний:

0 – 7,75; 0 – 15,5;

0 – 31 и 0 – 62 В.

Характеристики гарантируются в пределах диапазона измерений.

У приборов с равномерной шкалой диапазоны измерений и показаний совпадают.

Существуют приборы с двусторонними шкалами, например:

– 5 мА ÷ 0 ÷ 5 мА, с безнулевыми шкалами, например: 49 ÷ 50 ÷ 51 Гц.

Верхний предел диапазона показаний может быть бесконечность:

О братная, существенно неравномерная шкала.

1.3.2. Цена деления шкалы и значение единицы младшего разряда.

Цена деления шкалы – это у аналоговых приборов.

В нашем вольтметре на 1^м поддиапазоне с₁ = 7,5 / 150 = 0,05 В / дел, а на последнем с₄ = 60 / 150 = 0,4 В / дел.

Зачем это нужно? Можно сделать отсчёт в делениях и для получения результата умножить на цену деления: U(В) = α (дел) × с (В/дел). Конечно, в таких простых случаях всё это можно проделывать в уме. Но вот ещё пример – ваттметр (обозначение на циферблате – W). У ваттметра две пары зажимов: для тока и для напряжения. В каждой паре один зажим помечен звёздочкой, а около другого указано номинальное значение тока и напряжения соответственно. При этих значениях стрелка отклониться «на всю шкалу».

Мы видим, что показание прибора в делениях α = 61 дел. Но сколько это ватт? В данном случае обязательно нужно определить цену деления. Шкала содержит 75 делений. Мощность, соответствующая отклонению стрелки «на всю шкалу» – это произведение номинальных значений тока I = 5 А и напряжения U = 150 В. Следовательно, цена деления с = (5×150)/75 = 10 Вт /дел и показание в ваттах Р = 61×10 = 610 Вт.

Значение единицы младшего разряда у цифровых измерительных приборов:

В лучших моделях цифровых вольтметров на первом (самом чувствительном) поддиапазоне значение единицы младшего разряда может быть 10 нВ.