Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат

на тему

Средства измерений и погрешности

План

1. Средства измерительной техники

2. Характеристики средств измерительной техники

3. Погрешности средств измерений

4. Метрологические характеристики средств измерений

5. Классификация средств измерительной техники

1. Средства измерительной техники

Измерение физических величин обычно осуществляется путем эксперимента и вычислений с помощью специальных технических средств. В зависимости от вида измеряемых величин, необходимой точности их, условий проведения эксперимента и вида нужной информации используются различные средства измерительной техники, выдают соответствующие сигналы измерительной информации. Любая физическая измеряемая величина благодаря средствам измерения превращается в соответствующий сигнал, наблюдатель воспринимает непосредственно на шкале прибора, или после преобразования и обработки передается через каналы связи на другие средства измерения в виде сигнала совсем другой физической величины. Например, измерения температуры, давления, плотности сопровождаются преобразованием измеряемой величины сигнала (электрический, пневматический, механический), который с помощью средств воспроизведения выдает значения измеряемой величины на шкале прибора.

Приведем некоторые определения.

Сигнал физический процесс, свойства которого определяются взаимодействием между материальным объектом и средством его исследования.

Параметр сигнала одно из свойств сигнала, которая подается физической величиной.

информативный параметр параметр сигнала, функционально связанный с измеряемой величиной или имеет заданное значение.

Выходной сигнал измерительный сигнал, возникающий при взаимодействии объекта измерения и средства измерения.

Сигнал измерительной информации сигнал, представляющий измерительную информацию на выходе средства измерения.

Средство измерительной техники техническое средство, которое применяется при измерений физических величин и имеет нормированные метрологические характеристики. К средствам измерительной техники относятся средства измерений и измерительные приборы.

Средство измерений средство измерительной техники, реализующий процедуру измерений. К средствам измерений относятся кодирующие, регистрирующие средства измерений, измерительные приборы, каналы, установки и системы.

Измерительный устройство средство измерительной техники, в котором выполняется лишь одна из составных частей процедуры измерений. Например: преобразование, масштабирование, сравнение, вычисление сигнала и другие операции с сигналом.

Средства измерений достаточно широкое понятие, которое охватывает меры, компараторы, измерительные приборы и преобразователи, измерительные установки и системы и вспомогательные средства. Одни из этих средств достаточно просты, другие достаточно сложные как по функциональному назначению, так и по строению и методами обработки сигнала измерительной информации.

По мере называется средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например: весы меры массы: 1 кг 0,5 кг 0,2 кг 0,1 кг и др.

Компаратор измерительное устройство, осуществляет сравнение однородных физических величин.

Измерительные приборы средство измерения, предназначенное для формирования информации в доступной для непосредственного восприятия наблюдателем форме. По форме выдачи информации приборы делятся на аналоговые, показания которых непрерывной функцией измеряемой величины, и цифровые, показы которых дискретные, а информация подается в цифровой форме. Кроме того, приборы бывают показательные, самопишущие, сигнальные, регулирующие со счетчиками, с нормируемых преобразователями и другими дополнительными функциональными средствами.

Измерительный преобразователь средство измерения, предназначенное для формирования сигнала измеряемой информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, хоть непосредственно он не воспринимается наблюдателем.

Измерительные преобразователи весьма разнообразны как по принципу действия, так и по характеру выходного сигнала. Они классифицируются по виду измеряемой величины (преобразователи температуры, давления, уровня, плотности и др.), По принципу действия и использования энергии питания (пневматические, электрические, гидравлические и др.), По виду и характеру выходного сигнала (непрерывные, дискретные).

Важной характеристикой первичного измерительного преобразователя является функциональная зависимость между измеряемой величиной и выходным сигналом преобразователя (лучше линейная зависимость).

Измерительная установка совокупность функционально объединенных измерительных приборов, измерительных преобразователей и других вспомогательных устройств, конструктивно объединенных и предназначенных для формирования сигналов измерительной информации в форме, доступной для восприятия наблюдателем. Примером такой установки может быть установка для определения качества хлеба, виноматериалов и тому подобное.

Измерительная система совокупность средств измерительной техники (мер, измерительных приборов и преобразователей), средств диагностики и вспомогательных средств, объединенных между собой каналами связи в целях формирования сигналов измерительной информации в форме, доступной для автоматического обработки, хранения, передачи и использования в автоматических системах управления.

Измерительный канал совокупность средств измерительной техники, средств связи и других технических средств, предназначенных для создания сигнала измерительной информации об одной измеряемую физическую величину.

К вспомогательным средствам измерения относятся средства, влияющие на метрологические характеристики других средств измерения при использовании последних по прямому назначению или с целью их поверок. Показы вспомогательных средств измерения используются для вычисления поправок к результатам измерения приборами прямого призначення. Например, использование термометра для измерения температуры окружающей среды при измерении давления вагопоршневим манометром или использования вспомогательных средств измерения для стабилизации величин, влияющих на точность измерения основных величин (использование психрометров для измерения и стабилизации влажности при точных интерференционных измерениях длин).

Значение измеряемой величины отсчитывается на шкале измерительного оборудования. Шкалы бывают: прямолинейные, дуговые, равномерные, неравномерные, круговые, профильные, с нулем в начале и середине шкалы и др.

Шкале средства измерения называется часть показательного устройства в виде упорядоченной совокупности отметок вместе со связанным с ней определенной последовательностью чисел. Числа, как правило, соответствуют значению измеряемой величины, вид которой указывается на шкале (температура, плотность, скорость и т.д.), а также отмечается класс точности и градуировки.

Деление шкалы часть шкалы между двумя соседними делениями. В автоматических потенциометрах и мостах количество делений равно 100, 50, 25.

Ценой деления называется наименьшее значение измеряемой величины, которое соответствует 1 делении. При определении измеряемой величины количество делений умножают на ее цену. Например, если отсчет на шкале миллиамперметра соответствует 15,0 деления, а цена деления равна 2 mА, то показания прибора соответствуют 30 mА. Следует помнить, что маленький отсчет измеряемой величины на шкале прибора равна половине деления.

2. Характеристики средств измерительной техники

В зависимости от назначения, строения, принципа действия, средства измерительной техники имеют различные характеристики, которые определяются точностью, правильностью, чувствительностью, воспроизведением, сходимостью, быстродействием и надежностью работы.

Результаты измеряемой величины определяются по шкале прибора, диапазон показаний которого ограничен начальным и конечным значением.

Диапазон измерений интервал вка отражает близость результатов измерений одной и той же величины в одинаковых условиях.

Воспроизводимость средства измерений характернетика качества, отражающая близость результатов измерений одной и той же величины, выполненных в различных условиях, различных местах, разными методами и средствами измерений.

Стабильность средства измерений характеристика качества средства измерений, которая указывает на неизменность во времени его метрологических свойств.

Быстродействие средства измерений характеризуется временем реагирования средства измерения на изменение входного измеряемой величины. Для автоматических приборов быстродействие время перемещения каретки с одного конца в другой конец шкалы прибора.

Надежность средства измерения характеризуется сохранением безотказной работы в течение заданного достаточного времени. Надежность характеризуется следующими показателями: время безотказной работы сроком работы, наработка на отказ и др. Иногда надежность работы средства измерения характеризуют по его работоспособностью или возможностью выполнять свои функции в соответствии с техническими требованиями.

Следует заметить, что на характеристики средств измерений негативно влияют внешние условия (температура, давление, влажность, вибрация, магнитные поля и др.), Поэтому условия эксплуатации средств измерительной техники должны соответствовать условиям их градуировки, указанным в технических паспортах. < / p>

3. Погрешности средств измерений

Измерение физических величин нельзя выполнить абсолютно точно из-за несовершенства методов и средств измерений, а также из-за влияния внешней среды и в зависимости от индивидуальных особенностей наблюдателя.

В результате действия многих случайных и детерминированных факторов, которые проявляются как в процессе изготовления и эксплуатации средств измерений, так и в процессе измерений, показания измерительных приборов неизбежно отличаются от истинного значения измеряемой величины.

Такие отклонения харае и систематические. При технических измерениях физических величин как на процесс измерения, так и на измеряемую величину действуют факторы, возникновение которых имеет стохастический характер по непредсказуемой интенсивности. Факторы влияния как появляются, так и исчезают неожиданно, их возникновение невозможно предусмотреть в заданном интервале времени.

В общем случае случайные погрешности следует рассматривать как случайную функцию времени, измеряемой величины и внешних факторов.

Систематические погрешности в общем случае является функцией измеряемой величины факторов воздействия (температуры, влажности и др.), Конструктивных характеристик средств измерений и методов измерений.

Систематическая погрешность средств измерительной техники (СИТ) остается постоянной или закономерно изменяется, поэтому ее всегда можно учесть при конечных результатах измерения.

Систематические погрешности определяются при поверку и аттестациях образцовых и рабочих ОТО, а в результатах измерения учитываются как поправки с обратным знаком. Поправка в каждой оцифрованной точке шкалы численно равна систематической погрешности и обратная к ней по знаку.

Систематические погрешности как функцию измеряемой величины можно показать как сумму погрешностей схемы, определяется самой структурой средства измерений, и технологических погрешностей, обусловленных погрешностями изготовления элементов этого средства. Погрешности схемы и технологические погрешности можно рассматривать как систематические только при измерении постоянного измеряемой величины с помощью одного образца средства измерений. В общей же массе измерений физических величин с помощью многих средств измерений полученные систематические погрешности следует относить к классу случайных.

Погрешности схемы и технологические погрешности существенно и принципиально отличаются. Если первые влияют на характер изменения по шкале суммарной погрешности всех средств измерения, то технологические погрешности индивидуальны для каждого образца ЗСТ, то есть их значение для каждого прибора в одной и той же точке разные.

Загрузка...

Страницы: 1 2