12 Засоби вимірювання (зв): міри, вимірювальні перетворювачі, вимірювальні прилади та системи.

Будь-які вимірювання фізичних величин виконуються певним методом, який реалізується у відповідному засобі вимірювань (ЗВ).

ЗВ – це узагальнене поняття конструктивно закінчених пристроїв, які мають один із трьох при знаків: 1) виробляють сигнал, який несе інформацію про розмір (значення) вимірюваної фізичної величини (ФВ), наприклад, покази термометру; 2) відтворюють ФВ заданого розміру; 3) мають 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.

Складність такого ЗВ визначається в першу чергу фізичною природою

вимірюваної величини, швидкістю її зміни в часі, допустимою похибкою її вимірювання, типом прийнятого приладу для відліку.

Елемент ЗВ – це простіший у функціональному відношенні пристрій (схема), який призначений для виконання тільки однієї із послідовних операцій по перетворенню сигналу вимірювальної інформації.

До таких основних операцій відносяться операції перетворення:

- вимірюваної величини в сигнал, що однозначно зв’язаний з інформацією про вимірювану величину;

- сигналу одного виду енергії в сигнал іншого виду енергії (наприклад,

неелектричний в електричний і навпаки);

- сигналу по величині енергії (підсилення);

- аналогового сигналу в дискретний і навпаки;

- сигналу постійного струмі в змінний і навпаки (модуляція і демодуляція).

- функціональне перетворення сигналу (лінеаризація, кусково-лінійна

апроксимація);

- порівняння сигналів та утворення керуючого сигналу (функція контролю);

- виконання логічних операцій із сигналами та їхнє зберігання.

Основними видами засобів вимірювання є еталони, міри, вимірювальні

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

1. Еталони – це ЗВ, за допомогою яких ведеться відтворення та зберігання одиниць фізичних величин, з метою передачі їхніх розмірів зразковим мірам.

2. Міра – це ЗВ, який призначений для відтворення фізичної величини заданного розміру (н., ваги – міра маси 0,5 кг). Використовується для повірки ЗВ, що розташовані на технологічних лініях виробництв, а також при реалізації диференціального методу вимірювань.

3. Вимірювальні перетворювачі – це ЗВ, що призначені для формування

сигналу вимірювальної інформації про значення вимірюваної величини у формі зручній для передачі, подальшого перетворення, обробки та збереження, хоч безпосередньо він не сприймається спостерігачем.

Необхідно відрізняти вимірювальні перетворювачі від перетворюючих

елементів складних вимірювальних приладів. Перші (вимірювальні

перетворювачі) – це ЗВ із нормованими метрологічними характеристиками, а другі

– не мають самостійного метрологічного значення і без того приладу, у який вони входять, не використовуються.