 |
Классификация средств измерений
|
|
|
|
Средство измерений (СИ) – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики. Средство измерения воспроизводит и/или хранит единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в течение известного интервала времени.
Все СИ подразделяют на меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы и измерительно-вычислительные комплексы.
Мера – средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Меры бывают однозначными и многозначными (многоразмерными), которые изготавливаются в виде наборов мер, «магазинов» мер или мер переменной величины (например, магазин сопротивлений, конденсатор переменной емкости).
Однозначные меры – воспроизводят одно значение физической величины (например, гиря воспроизводит заданную массу). Многозначные меры воспроизводят ряд значений одной и той же физической величины (например, магазин сопротивлений – ряд дискретных значений сопротивления).
Измерительный преобразователь – средство измерений, вырабатывающее сигнал измерительной информации о значении измеряемой величины в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Обычно преобразователь преобразует неэлектрическую измеряемую величину в электрическую, поскольку основу современной измерительной техники составляют электронные устройства. Частным случаем измерительного преобразователя является датчик, который производит преобразование непосредственно на объекте измерений. Измерительные преобразователи преобразуют любую физическую величину (электрическую, неэлектрическую, магнитную) в выходной сигнал. Например, термопарой измеряют термоЭДС, величина которой определяется измеряемой температурой.
|
|
|
Измерительные приборы – средства измерений, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительные приборы подразделяют на аналоговые и цифровые.
Аналоговые приборы – средства измерений, показания которых являются непрерывной функцией изменения измеряемой величины.
Цифровые приборы – средства измерений, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы измерительной информации, показания которых представлены в цифровой форме.
Измерительные установки – совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, преобразователей, приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем и расположенных в одном месте. Примером может служить измерительная установка для измерения мощность в трехфазных цепях.
Измерительные системы – совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи и предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и пользования в автоматических системах управления.
Если в измерительной системе предусмотрена возможность представления информации оператору, такую систему называют информационно-измерительной системой (ИИС). Если в состав ИИС входит свободно программируемая ЭВМ, то система называется измерительно-вычислительным комплексом (ИВК).
Измерительные комплексы служат для получения и обработки измерительной информации. Они позволяют не только осуществлять контрольно-измерительные операции, но и решать принципиально новые задачи, связанные с диагностикой и прогнозированием состояния объекта, со статистической обработкой результатов измерений. Многие современные средства измерений используют в своей структуре элементы вычислительной техники. Классификация средств измерений представлена на Рис. 1.
|
|
|
Технические устройства, предназначенные для индикации (обнаружения) физических свойств, называются индикаторами (например, стрелка компаса, индикаторная лакмусовая бумага в химии). С помощью индикатора устанавливается только наличие или отсутствие у измеряемой величины интересующего свойства.
Отдельно следует остановиться на приборах сравнения, предназначенных для сравнения измеряемых величин с величинами, значения которых известны. Различают компенсационные и мостовые цепи. С помощью компенсационных цепей осуществляется сравнение активных величин (активные величины – это величины, несущие некоторый запас энергии, например, силы, давления, электрические напряжения и токи и т.д.). В компенсационных цепях, производят встречное включение этих величин в единый контур и наблюдение. Примером могут служить равноплечные (неравноплечные) весы (сравнение на рычаге силовых эффектов действия масс), грузопоршневые манометрические приборы (сравнение на поршне силовых эффектов). Пассивные величины (электрическое сопротивление, гидравлическое сопротивление, и др.) сравнивают с помощью мостовых цепей (например, уравновешивающий мост).
| Средства измерений |
| Меры |
| Измерительные преобразователи |
| Измерительные приборы |
| Измерительные системы |
| Измерительные установки |
|
|
|
