- •Лекции по метрологии
- •(Для студентов заочного отделения)
- •Часть I. Основы метрологии
- •Единицы измерений. Системы единиц
- •Государственная поверочная схема
- •Методики выполнения измерений
- •Виды измерений
- •1. По способу получения результатов измерений:
- •Средства измерений
- •Погрешности
- •Локальные поверочные схемы
Виды измерений
1. По способу получения результатов измерений:
- прямые – измерения, при которых искомое значение величины получают непосредственно от средства измерений (например, нахождение напряжения по показаниям вольтметра).
- косвенные – измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям (например, нахождение по закону Ома сопротивления по измеренным напряжению и току).
- совместные – производимые одновременно измерения двух или более неодноименных величин для нахождения зависимости между ними (например, измерения сопротивления и температуры).
2. По характеру зависимости измеряемой величины от времени различают измерения статические и динамические.
3. По количеству равноточных (равной точности) измерений различают измерения однократные и многократные. Преимущество многократных – в значительном снижении влияния случайных факторов на погрешность измерений.
Средства измерений
Средство измерений (СИ) – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики.
Основные группы СИ:
1. Меры (эталоны). Эталоны – высокоточные меры.
Меры – СИ, предназначенные для хранения и воспроизведения физической величины заданного размера с определенной точностью.
Первичные эталоны воспроизводят единицы ФВ с наивысшей точностью. Например, первичный в РФ эталон времени обеспечивает погрешность не более одной секунды в 500 тысяч лет. От первичного эталона размер передается эталонам-копиям, а от них – разрядным эталонам (см. поверочную схему).
2. Измерительные приборы (ИП) – СИ, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для восприятия наблюдателем.
По форме измерительной информации различают приборы аналоговые (в том числе стрелочные) и цифровые.
Есть ИП показывающие (результат считывается) и регистрирующие (результат прибором фиксируется).
По характеру применения: стационарные (щитовые) и переносные (лабораторные).
3. Измерительные установки – стационарные установки, содержащие несколько измерительных устройств (например, установка для поверки амперметров и вольтметров постоянного тока содержит источники питания, эталонные приборы, резисторы в термостате и др. оборудование).
4. Измерительные преобразователи – СИ, предназначенные для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки или хранения, но не поддающихся непосредственному восприятию наблюдателем.
Основные группы:
- масштабные, ослабляющие или усиливающие измерительный сигнал (измерительные трансформаторы, делитель напряжения, усилители и др.);
- фильтры, отделяющие сигнал от помех;
- аналого-цифровые преобразователи;
- преобразователи неэлектрических величин в пропорциональные им электрические (датчики).
5. Измерительные системы – совокупности функционально объединенных мер, измерительных приборов, преобразователей, компьютеров и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта с целью измерения нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях.
6. Измерительные принадлежности – устройства, обеспечивающие технику безопасности и удобство измерений.
7. Виртуальные приборы – состоят из персонального компьютера с программным обеспечением и встроенной в него аналого-цифровой платой сбора данных.