ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристики и свойства средств измерений из "Обеспечение и эксплуатация измерительной техники" Средство измерений позволяет воспринять, преобразовать, при необходимости сопоставить с мерой и представить значение из.ме-ряемой физической величины. Физическая величина, в свою очередь, представляет определенное свойство технического устройства (объекта измерений), общее в качественном отношении многим техническим устройствам, как однотипным, так и разнотипным, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них. Например, в любом радиоэлектронном устройстве электрическое напряжение проявляется как общее свойство, т. е. как физическая величина, единицей которой является один вольт. На каждом же элементе конкретного устройства электрическое напряжение имеет некоторое количество вольт, представляя численное значение физической величины на данном элементе. [c.26] Также не следует, как это иногда пытаются делать, относить к средствам измерений многочисленные виды испытательных установок, несмотря на то, что многие из них также имеют нормированные метрологические характеристики. Например, барокамеры, термокамеры, вибростенды, центрифуги должны обеспечивать определенный диапазон и поддержание условий испытаний с заданной точностью. Но указанные средства только воспроизводят с необходимыми точностями и диапазонами условия испытаний, а для выполнения этих функций в них встраиваются соответствующие средства измерений. [c.27] Мерой называется средство измерений в виде тела или устройства, предназначенное для хранения и (или) воспроизведения физической величины заданного размера. К мерам относятся концевые меры длины, гири, нормальные элементы, измерительные магазины емкостей, кварцевые калибраторы и др. Градуированные шкалы средств измерений также можно рассматривать как многозначную меру—носитель единицы физической величины, значение которой может быть произвольным и определяться положением стрелки относительно шкалы. [c.27] Измерительный прибор представляет средство измерений,предназначенное для выработки под воздействием измеряемой величины измерительной информации, функционально связанной с числовым значением измеряемой величины, и отображения этой информации на отсчетном (индикаторном) устройстве. Наряду с показывающими приборами применяют регистрирующие, имеющие пишущее (барограф, термограф и др.) или печатающее устройство. [c.27] Измерительная система — комплекс средств измерений и вспомогательных устройств, обеспечивающих получение измерительной информации на исследуемом объекте в заданном объеме измерений физических величин и с заданной точностью. В настоящее время, как правило, измерительные системы создаются автоматизированными. [c.27] Все большую роль в измерениях приобретают измерительные преобразователи (датчики), предназначенные для преобразования измерительной информации в форму, удобную для передачи дальнейшего преобразования, обработки и хранения. Измерительные преобразователи имеют нормированные метрологические характеристики, конструктивно они, как правило, оформлены в самостоятельное средство измерений, встраиваемое в технические устройства. Иногда датчики являются составной частью измерительного прибора. Одно из основных требований, предъявляемых к измерительным преобразователям, является их унификация и стандартизация для удобства сопряжения со средствами измерений, использования в измерительных системах, встраивания в объект измерений. Многие датчики передают не только преобразованную измерительную информацию в отсчетное устройство, как это имеет место, например, при дистанционном измерении давления, но и измерительный сигнал в соответствующие каналы управления. Например, гироскопический прибор, рассматриваемый как чувствительный элемент или датчик, вырабатывает с высокой точностью измерительные сигналы, указывающие степень отклонения движущегося объекта, на котором установлен данный прибор, от заданного направления, и эти сигналы поступают в исполнительную управляющую систему для коррекции движения объекта. [c.28] измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные системы, являющиеся также техническими устройствами, относятся к видам измерительной техники. При этом иногда в понятие измерительной техники включают средства контроля, а также методы получения измерительной информации в этом случае измерительная техника выступает как область науки и техники, связанной с измерениями. [c.28] Все средства измерений делятся на рабочие, образцовые и эталоны. К рабочим относятся средства измерений, не предназначенные для воспроизведения и хранения единиц физических величин с целью передачи их размеров другим средствам измерений. К образцовым средствам измерений относятся меры, измерительные приборы (системы) или измерительные преобразователи, применяемые для передачи размеров единиц другим средствам измерений, т. е. для поверки других средств измерений (рабочих или образцовых меньшей точности). Образцовые средства измерений не всегда специально разрабатываются и аттестуются. В радиоиз-мерительной технике, особенно в случае высокоточных измерений, иногда не удается создать образцовые приборы и в их качестве используют специально отобранные, испытанные и аттестованные приборы из числа рабочих. [c.28] Эталон должен быть официально утвержден Госстандартом СССР в качестве такового. Эталон может быть государственным — исходным средством измерений для страны. При этом государственный эталон является первичным, воспроизводящим единицу физической величины, или специальным, заменяющим первичный эталон для воспроизведения единицы в особых условиях. Для обеспечения нужд отраслевых метрологических служб применяются вторичные эталоны, размер единицы которым передается от первичного (специального) эталона. [c.29] В некоторых случаях, когда не представляется возможным создать эталонное средство измерений, допускается применять так называемый групповой эталон, состоящий из группы однотипных средств измерений (например, образцовых или даже рабочих). Размер единицы, хранимой групповым эталоном, определяется в соответствии с тем или иным алгоритмом обработки значений физической величины, воспроизводимых отдельными средствами измерений, входящими в состав группового эталона. [c.29] Всем средствам измерений присущи основные свойства метрологические, эксплуатационные, информационные и др. Наиболее важными являются метрологические свойства (характеристики) средства измерений точность и диапазон измерений, чувствительность, стабильность, разрешающая способность, метрологическая надежность и др. [c.29] Под точностью измерения понимается степень близости результатов измерений к истинному значению измеряемой величины. Однако на практике для характеристики точности удобнее пользоваться понятием погрешностей измерений (погрешность средства измерений), отражающим отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой физической величины. Погрешность измерений обусловливается многими факторами погрешностью метода измерений конструктивным несовершенством средства измерений влиянием условий проведения измерений влиянием каналов связи объекта измерений со средством измерений субъективными погрешностями оператора, настраивающего (калибрующего) средство измерений и фиксирующего его показания, и т. п. [c.29] Погрешность измерительного прибора представляет собой разность между показаниями прибора и истинным значением измеряемой величины, а погрешность меры — разность между номинальным значением меры и истинным значением воспроизводимой ею величины. [c.29] Часто вместо относительной погрешности применяется понятие приведенной погрешности средства измерений, выражаемой в виде отношения абсолютной погрешности к условно принятому значению физической величины, например постоянному во всем диапазоне измерений, или к значению верхнего предела измерений. [c.30] Истинное значение физической величины практически неизвестно. Поэтому при расчете погрешностей вместо истинного значения измеряемой величины приходится применять действительное значение, найденное экспериментально и столь близкое к истинному, что для данных целей измерений может использоваться вместо него. [c.30] По характеру и причинам появления погрешности измерения разделяются на систематические, случайные и промахи. [c.30] Систематическая погрешность представляет составляющую общей погрешности измерения, остающуюся при неоднократном повторении измерений постоянной или изменяющуюся закономерно. Эта погрешность поддается изучению и до определенной степени учету, в силу чего результат измерений может быть уточнен путем внесения-поправок. Более того, стремятся создать средство измерений таким образом, чтобы по возможности исключить влияние систематических погрешностей самого прибора. [c.30] Систематические погрешности обусловлены несовершенством метода измерений, несовершенством или технологическими неточностями средства измерений, возникновением неисправностей, неправильной установкой прибора, неучтенными или неизученными погрешностями из-за влияния внешних условий измерений. Систематические погрешности не зависят от числа проведенных измерений. [c.30] Установкой нуля отсчета, калибровкой измерительных приборов перед соответствующим измерением добиваются исключения или уменьшения значений систематических погрешностей. При этом в настоящее время все чаще применяют автоматические методы коррекции систематических погрешностей, увеличивающие точность и производительность измерений. [c.30] Промахи представляют собой погрешности, существенно превышающие присущие данному средству измерений систематические и случайные погрешности. Они возникают или из-за серьезных, пока что неявных неисправностей средства измерений, или из-за грубых ошибок оператора. При обнаружении промаха соответст вующий результат измерений должен быть исключен как невер ный. [c.31] Вернуться к основной статье