Эталоны.

Эталоны – средства измерения, служащие для воспроизведения и хранения единиц измерения с наивысшей метрологической точностью, достижимой при данном уровне развития науки и техники. Кроме того эталоны используются для поверки приборов и преобразователей высокого метрологического разряда.

Поверка – операция сравнения показаний средств измерений с показаниями средств измерений более высокого метрологического класса для определения их погрешностей или поправок их показаний.

Градуировка – операция, при помощи которой делением шкалы придают значения, выраженные в установленных единицах измерения.

Преобразователи. Общие сведения.

Преобразователи – приборы, которые преобразуют одну форму энергии в другую.

Существует два основных типа преобразователя:

• Активные (автогенерирующие);

• Пассивные;

Активный (автогенерирующий) преобразователь непосредственно преобразует одну форму энергии в другую, не нуждаясь во внешнем источнике или внешнем возбуждении (пример – термопара).

Пассивный преобразователь не может непосредственно преобразовывать одну форму энергии в другую, но он управляет энергией или возбуждением, которые поступают от других источников.

Исходя, из классификации энергии на 6 различных форм возможны следующие комбинации входного (измеряемого), выходного сигнала и возбуждения для любых преобразователей.

1. Механическая энергия;

2. Электрическая энергия;

3. Магнитная энергия;

4. Тепловая энергия;

5. Излучательная энергия;

6. Химическая энергия.

Имеется несколько параметров, с которыми необходимо считаться при выборе преобразователей для конкретного применения:

• Чувствительность преобразователей – выходной сигнал, обычно в [В], который вырабатывается при заданных входном сигнале и уровне возбуждения;

• Разрешение – наименьший сигнал, который может быть измерен;

• Воспроизводимость – указывает на сколько близки результаты двух измерений одной и той же величины;

• Точность преобразователя – регламентируется классом точности и зависит от рабочих условий, то есть необходимо учитывать воздействие окружающей среды на свойства преобразователя;

• Частотная характеристика – зависимость выходного сигнала от изменения частоты на входе;

• Динамическая характеристика – определяет его реакцию на ступенчатое изменение входного сигнала (линейное, гармоническое, ступенчатое, импульсное);

• Постоянная времени – время, необходимое преобразователю, чтобы достичь 63% уровня его конечного сигнала при ступенчатом изменении входного сигнала;

• Время отклика – время, необходимое преобразователю, чтобы достичь 90% от уровня его конечного сигнала при ступенчатом изменении входного сигнала;

• Линейность преобразователя – линейная зависимость между входным и выходным сигналом (при этом необходимо учитывать гистерезис преобразователя);

• Резонансная частота преобразователя должна быть известна и не должна находиться в измерительном диапазоне (кроме пьезоэлектрического преобразователя);

• Устойчивость к шумам, к которым в данном случае относятся все сигналы, кроме измерительного.

Преобразователи обычно классифицируются по их практическому применению или физическому принципу действия.

Тип преобразователя	Давление	Смещение	Положение	Скорость	Ускорение	Вибрация	Температура	Магнитный поток	Оптические измерения
Термодатчик	+	+	+	+	+	+	-	-	-
Потенциометрический датчик	+	+	+	+	+	-	-	-	-
Линейный дифференциальный датчик (ЛФТ датчик)	+	+	+	+	+	-	-	-	-
Переменная индуктивность	-	+	+	+	+	-	-	-	-
Магнитно-резистивный датчик	-	+	+	-	-	-	-	++	-
Емкостный датчик	+	+	+	-	+	+	-	-	-
Пьезоэлектрический датчик*	+	+	-	+	+	++	-	-	-
Термистор	-	-	-	-	-	-	+	-	-
Термопара*	-	-	-	-	-	-	+	-	-
Термометр сопротивления	-	-	-	-	-	-	+	-	-
Фотосопротивление	-	-	-	-	-	-	-	-	+
Фототранзистор	-	-	-	-	-	-	-	-	+
Фотогальванический элемент*	-	-	-	-	-	-	-	-	+

* - автогенерирующие (активные) преобразователи.