|
| |
|
Главная Журналы ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СРЕДСТВАХ ИЗМЕРЕНИЙ 4.1. Что такое средство измерений! Техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства, называется средством измерений. По назначению средства измерений делят на образцовые и рабочие, причем по конструкции и метрологическим характеристикам они могут быть аналогичны. Образцовые средства измерений запрещается применять для практических измерений, они предназначены для поверки по ним других средств измерений - как рабочих, так и образцовых более низкой точности. Рабочие средства измерений есть средства, применяемые для измерений, не связанных с передачей размеров единиц физических Беличий. Быть уверенным в правильности показании рабочего средства измерений можно, только поверив его при помощи более точного образцового средства измерений. Поверку средства измерении, то есть определение погрешностей средства измерении и установление его пригодности к применению, проводят только органы метрологической службы, имеющие соответствующее разрешение. К средствам измерений относятся меры, измерительные приборы, преобразователи, установки и системы, измерительные принадлежности. Мера есть средство измерении, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Мера, воспроизводящая физическую величину одного размера, называется одно-вначиой, а воспроизводящая ряд одноименных величин различного размера - многозначной. Примеры однозначной меры - нормальный элемент (мера ЭДС), образцовая катушка (мера сопротивления), а многозначной - миллиметровая линейка, вариометр индуктивности, конденсатор переменной емкости, магазин сопротивлений. Измерительный преобразователь - это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Преобразователи по месту, занимаемому в измерительной цепи, делятся на первичные, передающие и промежуточные. На вход первичного преобразователя воздействует непосредственно измеряемая величина, а промежуточный занимает в измерительной цепи место после первичного. Передающий преобразователь служит для дистанционной передачи измерительной информации и может быть в то же время первичным. Для того чтобы изменить в определенное число раз значение одной из величин, действующих в измерительной цепи, без изменения ее физической природы, используют масштабные преобразователи (измерительные трансформаторы тока, усилители и т. п.). Для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, предназначен измерительный прибор. Последний состоит из ряда измерительных преобразователей, каналов связи, согласующих элементов, измерительного механизма, в совокупности образующих измерительную цепь. По способу образования показаний измерительные приборы делят на показывающие и регистрирующие. Показывающий прибор допускает только отсчитывание показаний. Отсчитывают показания визуально по шкале средства измерений, относительно которой перемещается указатель отсчеткого устройства, или по светящимся цифрам, возникающим на отсчетном устройстве в цифровых показывающих приборах. Регистрирующий прибор содержит механизм регистрации показаний. Если в приборе предусмотрена запись показаний в форме диаграмм, то его называют самопишущим. Измерительная установка представляет собой совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателя, и расположенных в одном месте. В качестве примера можно привести измерительные установки для поверки нормальных элементов. Измерительная система в отличие от измерительной установки предназначена для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматической системе управления. 1.2. КЁНие лврзметры и свойства средств измерений следует учитывать при им выбзре! При выборе средства измерений следует учитывать его погрешность, градуироБочную характеристику, чувствительность, пределы и диапазон измерений, нормальные условия применения. Градуировочной характеристикой средства измерений называется зависимость между значениями величины на выходе а входе средства измерений, составленная в виде таблицы, графика или формулы. Чувствительность измерительного прибора равна отношению изменения сигнала на выходе измерительного прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины. Чем чувствительней прибор, тем меньшие изменения измеряемой величины он будет отмечать й тем большие возможности для измерений высокой точности он обеспечивает. Различают абсолютную и относительную чувствительность. Абсолютная чувствительность определяется формулой рде д; - изменение сигнала на выходе; Дх - изменение измеряемой величины. Относительная чувствительность определяется формулой где X - измеряемая величина. Изменение измеряемой величины, вызывающее наименьшее перемещение его указателя, которое можно заметить при нормальном для прибора способе отсчета, называется порогом чувствительности. При выборе прибора обращают внимание на предел измерений, то есть наименьшее и наибольшее значения измеряемой величины, которые могут быть измерены данным прибором. Область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средства измерений, определяет диапазон измерений. Диапазон измерений указывают в виде записи, например 0-50 А, 5-10-100 Ом, где О А, 10 Ом - нижний предел измерений, обеспечивающий допускаемые погрешности. В некоторых случаях, когда нижний предел измерений, указанный на шкале приборов, равен О, но точность измерения малых значений низка, за нижнюю границу диапазона измерений принимают некоторое значение, составляющее 20. . .30 % верхнего предела измерений. При выборе прибора следует учитывать условия, в которых работает средство измерений, так как они существенно влияют на его показания. Прежде всего это такие влияющие величины, как температура окружающей среды, влажность, атмосферное давление, напряжение сети, диапазон частот и др. Нормальные значения влияющих величин установлены ГОСТ, 22261-82: температура окружающего воздуха 20 °С, относительная влажность окружающего воздуха 30. . .80 %, атмосферное давление 8. . .106 кПа, или 630. . .795 мм рт. ст., частота питающей сети 50=t: 0,5 Гц, напряжение питающей сети 220±4,4 В и т. п. Например, если указано, что средство измерений рассчитано на диапазон температур от -- 10 до -f- 35 °С, то это означает, что погрешность прибора и другие его характеристики в пределах этого диапазона нормированы. Кроме рабочих условий применения средств измерений, при которых значения влияющих величин находятся в пределах рабочих областей, указываются предельные значения температур, предельные условия транспортирования и хранения. 1.3. Накме бываклт пегрещнести средства измерений? Качество средств измерений принято характеризовать указанием их погрешностей. Погрешность прибора характеризует отклонения показаний прибора от истинных значений измеряемой величины, возникающие при изготовлении и эксплуатации средства измерений. Близость к нулю погрешностей прибора характеризует качество средства намерений, назьтаемое точностью измерений. Разность между показанием прибора Хп и действительным еначением измеряемой величины Хд называют абсолютной погрет- [ 0 ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 |