Дисциплина: Методы и средства измерений, испытаний и контроля.
ч.1 Методы и средства измерений.
Лекция 3 Средства измерений
Средство измерений – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.
Данное определение вскрывает суть средства измерений, заключающуюся, во-первых, в "умении" хранить (или воспроизводить) единицу физической величины; во-вторых, в неизменности размера хранимой единицы. Эти важнейшие факторы и обуславливают возможность выполнения измерения, т.е. "делают" техническое средство средством измерений. Если размер единицы в процессе измерения изменяется более, чем установлено нормами, таким средством нельзя получить результат с требуемой точностью. Это означает, что измерять можно лишь тогда, когда техническое средство, предназначенное для этой цели, может хранить единицу, достаточно неизменную по размеру во времени. По функциональному назначению средства измерений делятся на меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные машины, измерительные системы (рисунок 3.1).
Мера физической величины есть средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.
Рисунок 3.1
Классификация мер
Таблица 3.1
Классификационный признак |
Меры |
Связь с передачей размера единицы физической величины |
|
Род воспроизводимой физической величины |
|
Число воспроизводимых значений |
|
Однозначная мера – мера, воспроизводящая физическую величину одного размера (измерительная катушка сопротивления).
Многозначная мера – мера, воспроизводящая физическую величину разных размеров (конденсатор переменной ёмкости, снабженный шкалой, штриховая мера длины).
Набор мер – комплект мер разного размера одной и той же физической величины, предназначенных для применения на практике, как по отдельности, так и в различных сочетаниях (набор катушек индуктивности).
Магазин мер – набор мер, конструктивно объединенных в единое устройство, в котором имеются приспособления для их соединения в различных комбинациях (магазин электрических сопротивлений).
Измерительный преобразователь – техническое средство с нормативными техническими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи.
Измерительный прибор – средство измерений, предназначенной для получения значений измеряемой величины в установленном диапазоне.
Измерительная установка – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте (установка для испытаний магнитных материалов).
Измерительная машина – измерительная установка крупных размеров, предназначенная для точных измерений физических величин, характеризующих изделие (машина для измерения больших длин в промышленном производстве).
Измерительная система – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. С целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях (измерительная система электростанции может объединять сотни измерительных каналов).
Измерительно-вычислительный комплекс – функционально объединенная совокупность средств измерений ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.
Меры электрических величин:
меры э.д.с. и напряжения;
меры электрического сопротивления;
меры электрической емкости;
меры индуктивности и взаимной индуктивности.
Отдельно можно отметить меру частоты. Частота является одним из главных параметров переменной электрической величины.