Исторические этапы развития метрологии

 

12.Принцип и метод измерения. Классификация методов измерения.

Принцип измер –это совокупность физических явлений на которых основаны измер.

Метод измер-это совок примеров использования принципов и средств измерения.

Все методы иземр делят  на – метод непосредственной оценки,при  котором знач величины опред непосредственно  по отсчетному устройству прибора при  его действии;- метод сравнения  с мерой, при котором измер вел сравнивается с вел задаванмой мерой.

МИ:

-метод непосредственной  оценки: метод с отсчетом по  шагам и методс отсчетом по  шагам и нониусу;

- метод сравнения с  мерой: нулевой метод(метод противопоставлений;метод  замещения;метод совпадения);дифференциальный метод (метод противопоставлений;метод замещения;метод совпадения).

 

 

13.Метод  непосредственной оценки и сравнения  с мерой.

При МНО знач измер вел опред непосредственно по отсчетному устройству измер прибора прямого преобразования шкала кот заранее была проградуирована с пом многознач меры,воспроизв известные зная измер вел.В приборах прямого преобраз в процессе измер оператором производится сравнение положения указателя отсчетного устройства и шкалы,по кот производится отсчет(пример-измер силы тока с пом амперметра).МСМ -методы при кот произв сравнение измер вел и вел воспроизв мерой.Сравнение может быть непосредственным или опосредованным через другие вел,однозначно связ с первыми.Отличительной чертой методов сравнения явл участие в процессе измер меры известной величины,однородной с измеряемой.Группа МСМ включает:нулевой ,дифференциальный,замещения и метод совпадения.

 

 

 

14.Нулевой и дифференциальныу методы измерения.

При нулевом  методе измер разность измер вел или разность эффектов,производимых измер и известной вел,сводится в процессе измер к нулю,что фиксируется высокочувстительным прибором – нуль-индикатором.При высокой точности мер,воспроизв изв вел,и высокой чувствит нуль-индикатора может быть достигнута высокая точность измер.

Примером явл измер сопрот резистора с пом мостовой измер схемы.

При диф методе разность измер вел и известной,воспроизв мерой,измер с пом измер прибора.Неизв вел опред ро изв вел и измер разности.В этом случае уровновешивание измер вел известной вел производится не полностью. Диф метод может обеспечить высокую точность если изв вел воспроизв с высок точн и разность между ней и неиз вел мала.Пример измер напряжения пост тока с помощью дискретного делителя и вольтметра.

 

 

  15.Структурная схема процесса измерения.

ОИ-обьект измерения;СИ-средство измерения,имеет входную(измер вел)Х и вых вел Y.ВФВ-влияющая физ вел(давление,температура,влажностьи др).            

 

17.Эталон.Классификация  эталонов.

Эталон-СИ обеспеч воспроизв и хранение еденицы физ вел с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме СИ,выполненное по особой спецификации и офиц утвержд в качестве эталона.

Первичный эталон- обеспч воспроизв еденицы измер с навысшей в стране точностью.

Вторичный эталон- эталон знач кот устанавливается по перв эталону.

Государств  эталон- первич или специальный эт офиц утвержд в качестве исходного для страны.

Эталон свидетель- вторич эт, предназнач для поверки сохранности гос эталона иего замены в случае потери или утраты.

Эталон копия-пркдназнач для передачи размеров единиц рабочим эталонам(не всегда явл копией гос эталона).

Эталон сравнения-прим  для сопоставления эталонов,кот по тем или иным причинам не могут быть сопоставлены.

Рабочий эталон-прим для передачи размера единицы образцовым СИ наивысшей точности или в отдельных случаях более точным СИ.

16.Понятие  средства измерения.Классификация  средств измерения.

Средство измерения –это техническое средство использующееся при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики(погрешность,чувствительность).Имеет входную(измеряемую) величину Х и выходную Y.

По функциональному  назначению СИ делят на:меры,измер  преобраз,измер приборы,измер информац системы и измерит установки.

Мера-СИ,предназнач для воспроизведения физ вел задан размера(однозначные и  многозначные)

Измерит преобраз-СИ предназнач для выроботки сигнала измер инф в форме удобной для передачи обработки,преобразования,харнения,но не поддающейся непосредст восприятия наблюдателем(первичные и масштабные).

Измер приб-СИ, предназнач для выроботки сигнала измер инф в форме доступной для непосредст восприятия наблюдателем.(аналоговые,цифровые,регестрирующие,показывающиеидр.)

Измер инф сист-совок функционально объединенных измер,вычислит и др технсредств для получ измер инф,ее преобраз обработки с целью представления потребителю ввидедля осущ логических функций контроля.(измер вычисл комплексы)

Измер уст-совок функ и конструктивно бьед средств,предназнач для рациональной организации измер.

По выполняемым метролог функ СИ делят на:образцовые(предназначдля проверки их с пом др си),рабочие(исп для выполн всех измер,кроме поверки).

Эталон-СИ обеспеч воспроизв и хранение еденицы физ вел с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме СИ,выполненное по особой спецификации и офиц утвержд в качестве эталона.

Системы авт  контроля- осуществ передачу инф и ее сравнение с номинальными параметрами определяя безаварийнуюработу установки,механизма,машины,обьекта автомат управ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.Мера измерения  классификация мер измерения.

Мера-средство измерения,предназнач для воспроизв физ вел заданного размера.

Однозначная мера- предназнач для воспроизв физ вел одного размера.

Многозначная  мера- предназнач для воспроизв ряда одноименных вел различного размера(измерит линейка с мм делениями).

Набор мер-специальный комплект мер рпименяемых не только в отдельности,но и в различных сочетаниях,сцелью воспроизв ряда одноим вел различного размера(набор гирь,линейка).

Мерой ЭДС явл нормально  насыщенный гальванический элемент  с точноизвестным знач ЭДС.

Класс точности составляет-0.0002%,что  сооотв наиб отклонению вел ЭДС на 5мкВ в течении календарного года.

Мерой сопротивления  явл актушки выполненные проволокой из манганина.Класс точности -0.0005%.

Мерой индуктивности  явл намотанный на пластмассовый корпус тонкий медный изолированный провод.

Класс точности-до0.1%,но стандартные  знач 0.01,0.02,0.05,0.1,0.5,1%.

Мера массы –гиря.Меры исполь чащечем эталоны.

 

 

 

 

 

 

21.Измерительный  прибор.Классификация измерительных  приборов.

Измерительный прибор-средство измерения предназначенное для обработки сигнала измер инф в форме доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Классификация:

- повел и  роду тока:малые,большие,средние,постоянного,переменного и комбинированные.

-по назначению:показывающие,регулирующие,самопиш,сигнализир,интегрир.

-по виду  вфх сигнала:непрерывный,дискрктный.

-по признаку  преобразования измер вел:приборы прямого преобраз(измер вел возд непосред на подвижную часть);приборы сравнения с мерой.

-по прим  физ явл:электромех,тепловые,электрохимич,электронные,электрокинетич.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.Структурная  схема передачи единицы физической  величины с помощью эталонов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20. Измерительный преобразователь.Классификация измерительных преобразоателей.

ИП-служ для выработки  сигнала измер инф для дальнейшей обработки,преобразования и хранения,но эта инвне поддается непосредственному  восприятия наблюдателем.

Датчик-конструктивная совокупность одного или нескольких преобраз и устр сопряжения,корректир и др сопуиствующих элементов,распол непосред вместе измер и удаленных от места отображения инф на какое-либо расстояние.

ИП классифицируются:

-по месту в измер  схеме:а)первичный-формируется измер сигналпропорц измер вел.Он содер чувствит элемент;б)прмежуточный-служ для согласованияпервичного с послед средством измер;в)вторичный-служит для преобраз вых сигнала первичного преобраз по вел и форме удобной для дальнейшего использ в САУ или воприятия наблюдателем.

-по назначению:а)масштабный-для  изменения измер вел в заданное  число раз;б)корректирующий-для коррекц  динамических характеристик средства  измер;в)передающий-служит длядистанционной  передачи сигналаизмер инф;г)нормирующий-нормир  вел вых сигн измер инф до требуемых ГСП знач по току,напряжению,частоте.

-по принципу формирования  вых сигнала:а)параметрические-вфх  сигнал представ собой изменение  какого-либо электр параметра  измер схемы при воздействии  измер вел(резестивный,индукт,емкост,взаимоиндукт)работают с исп источника ЭДС;б)генераторные-вых сигнал является изменением вых вел под воздейст измер вел(отсутствует иточ ЭДС-термопара)

По виду преобразуемой  вел и виду вых сигнала:а)измер  трансформатор,выпрямитель,усилители,шунты,добавочные резисторы,делители напряжения и тока,масштабные преобразователи;б)электрич вел в не электрич вел-измерит механизмы,амперметр;в) не электрич вел в электрич вел-датчик скорсти,термопара,тахогенераторный преобраз;г) не электрич вел в не электрич вел-спидометр,термометр,рычажные,измер преобраз,монометры,плунжерные преобразователи;д)магнитной вел в электрич-счетчик,индуктивные преобразователи. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.Информационно-измерительные  системы и системы автоматического  контроля.

Инф-измер сист-это совокупность технич средств измерения связанных каналом связи и предусматривающие многократное исп этих каналов.По функц назнач ИИС различ:измерительные,автоматического контроля,системы технической диагностики.

К измер системам относят  ИИС,в кот преобладает функция  измерения,а функц обработки или хранения незначительны или отсутствуют.Ихделят на сист ближнего и дальнего дейстия-телеизмерительные сист(исп передачу сигналов измер инф по уплотненным каналам связи).  

Системы авт  контроля- осуществ передачу инф и ее сравнение с номинальными параметрами определяя безаварийнуюработу установки,механизма,машины,обьекта автомат управ.Их деля на сист в кот осущ непрерывный контроль параметра обьекта(содержит в кажд канале контроля сранивающее устройство и устройство индикации отклонений) и системы с дискрктным последовательным контролем этих параметров.Выпускаемые промышленностью САК обычно явл комбинированными,наиболее важные параметры контролируются непрерывно,а по остальным параметрам осуществляется дискретный последовательный контроль.

 

 

 

 

 

 

23. Погрешность  измерения. Классификация погрешностей  измерения.

Погрешность измерения– нахождение отклонения результатов  измерения от истинного значения измеряемой величины.

КЛАССИФИКАЦИЯ:

1. По способу выражения: абсолютные, приведенные и относительные

2. По источнику возникновения:  методические и инструментальные.

3. По условиям и  причинам возникновения: основные  и дополнительные

4. По характеру изменения:  систематические и случайные.

5. По зависимости от  входной измеряемой величины: аддитивные и мультипликативные

6. По зависимости от  инерционности: статические и  динамические.

 

 

 

 

 

 

 

 

24. Систематическая  и случайная погрешности.

Сист. погр. – составляющая погрешности, остающаяся постоянной или  закономерно-изменяющаяся при повторных  измерениях одной и той же величины. Причины: неисправность измерит механизма; несовершенство метода измерения; неправильная установка средства измерения. Способы устранения: термостабилизация; термоизоляция; экранирование. Сист. погр. бывают: постоянные, прогрессирующие, периодические или изменяющиеся по сложному закону. Разновидностями сист. погр. явл.: инструментальная, методическая, субъективная.

Случ. погр. – составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных  измерениях одной и той же величины. Причины: одновременное воздействие многих случайных факторов на результат измерения. Случ. погр. может быть оценена и  частично снижена методами мат. статистики и теор. вер., использующимися при обработке результатов прямых и косвенных измерений.