Устройства регистрации и представления информации

 

 

3. Характерные элементы и свойства приборов.

 

Измерительный орган

 

1. Измерительный элемент - активная(ые) часть(и) измерительного прибора, образованная(ые) комбинацией органов, взаимодействие которых приводит в действие подвижную часть прибора.

2. Пишущее устройство - часть самопишущего прибора, обеспечивающая запись измеряемой величины на носителе диаграммы.

В зависимости от характера  линии и способа записи этим органом  может быть:

- перо, объединенное с чернильницей;

- пишущий штифт, объединенный с питающим устройством;

- печатающее устройство, объединенное с чернильной лентой или чернильными лентами, или чернильными нитями;

- любое другое устройство, выполняющее эту функцию.

3. Механизм привода носителя диаграммы - механизм, обеспечивающий перемещение носителя диаграммы в функции времени.

Таким механизмом может быть:

- часовой механизм с ручным заводом;

- часовой механизм с электрическим заводом;

- синхронный двигатель с автоматическим запуском без резерва хода;

- синхронный двигатель с автоматическим запуском с резервом хода; -двигатель, приводимый в действие импульсом (импульсный или шаговый двигатель).

4. Носитель диаграммы и диаграмма:

А) Носитель диаграммы - лента или диск, имеющие отпечатанные линии с цифрами или без цифр, позволяющие определить значения измеряемой величины в функции времени, в частности, с помощью отсчетной линейки.

Б) Диаграмма - кривая, записанная пишущим устройством прибора, и линии на носителе диаграммы.

Градуировка носителя диаграммы - ряд линий, напечатанных на носителе диаграммы, с помощью которых  может быть прочитана диаграмма.

Различают два вида градуировки:

а) градуировка измеряемой величины (допускается применять  термин "градуировка") - ряд линий, с помощью которых может быть расшифровано (интерпретировано) значение измеряемой величины;

б) градуировочные линии времени - ряд линий, с помощью которых может быть прочитано время, соответствующее каждому значению измеряемой величины.

 

3.4.Влияющие величины и нормальные условия.

 

Влияющая величина - одна из величин, влияющая на запись и не являющаяся величиной, которую измеряет прибор.

Нормальные условия - условия, при которых измерительный прибор (или вспомогательная часть) удовлетворяет  требованиям в отношении основных погрешностей. Эти условия определяют нормальные значения или нормальные области значений для влияющих величин.

Нормальное значение - значение влияющей величины, при котором в  пределах допусков, прибор (или вспомогательная  часть) удовлетворяет требованиям  в отношении основных погрешностей.

Нормальная область значений - диапазон значений влияющей величины, при которых прибор (или вспомогательная  часть) удовлетворяет требованиям  в отношении основных погрешностей.

Рабочая область (рабочий  диапазон) применения - диапазон значений, установленный изготовителем, которые  может принимать влияющая величина так, чтобы изменение показаний  по записи прибора не выходило за пределы.

Полная продолжительность  работы механизма привода - для привода  с часовым механизмом это продолжительность  работы, установленная изготовителем, которая превышает номинальную  продолжительность работы.

Нормальный носитель диаграммы - носитель диаграммы, к которому отнесены погрешности самопишущих приборов и характеристики которого (перфорации, размещение линий и т.д.) соответствуют  характеристикам, установленным изготовителем.

Специальная отсчетная линейка - проградуированная линейка, поставляемая с прибором и используемая для  считывания отклонений пишущего устройства на носителе диаграммы.

 

3.5. Погрешности и изменения показаний самопишущих приборов.

 

Понятие погрешности относится  к внутренним свойствам прибора  в противоположность понятию  изменения показаний прибора, которое  соответствует применению прибора  в условиях, отличающихся от нормальных условий его работы.

Погрешности и изменения  показаний, связанные с измеряемой величиной, вызываются измерительным  элементом.

Эффекты трения пишущего устройства о носитель диаграммы имеют иной характер. Эти эффекты рассматриваются  отдельно с точки зрения их определения  и требований.

Абсолютная погрешность - алгебраическая разность между измеренным значением величины и ее истинным значением.

Абсолютная погрешность  по записи времени - это разность между  значением времени, соответствующим  перемещению носителя диаграммы  между записями двух конкретных событий, и истинным значением времени, прошедшим  между двумя этими событиями.

Относительная погрешность - отношение абсолютной погрешности  к истинному значению измеряемой величины.

Для записи времени это  отношение абсолютной погрешности  к истинному значению времени.

Изменение показаний - разность между записанными значениями какой-либо величины, когда одна из влияющих величин  принимает последовательно два  определенных значения.

Погрешности и  изменения показаний, относящиеся  к измеряемой величине:

  Погрешность (или изменение показаний), выраженная в процентах от нормирующего значения, - стократное значение частного от деления значения абсолютной погрешности (или изменения показаний) на нормирующее значение.

Погрешность (или изменение  показаний), выраженная в процентах  от истинного значения, - стократное значение относительной погрешности (или относительного изменения показаний).

 

Классификация.

 

1. В многоканальных приборах классы точности по измеряемой величине устанавливают раздельно для каждого канала измерения и (или) записи.

2. Для приборов с многоскоростными механизмами для перемещения диаграммы допускается устанавливать различные классы точности по записи времени для различных значений скорости перемещения диаграммы.

3. Для приборов с механизмами для перемещения диаграммы, снабженными несколькими переключающими приводными двигателями, допускается  устанавливать различные классы точности по записи времени для различных режимов работы прибора.

Взаимозаменяемые вспомогательные  части приборов (шунты, добавочные сопротивления, индуктивности и емкости) относят  к одному из следующих классов  точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0.

 

Допускаемые основные погрешности приборов.

 

Основные погрешности  по измеряемой величине:

1.Пределы основной погрешности.

Когда прибор находится в  нормальных условиях, и когда он применяется в пределах своего диапазона  измерения, основная погрешность не должна превышать пределы, установленные  в таблице 1 в зависимости от класса точности по измеряемой величине.

При определении основных погрешностей не должны учитываться  поправки, приведенные в таблице  поправок прибора.

Примечание - Основную погрешность  определяют при устранении трения пишущего устройства о носитель диаграммы.

 

 

 

Таблица 1 - Пределы основной погрешности по измеряемой величине

 

Обозначение класса точности по измеряемой величине

0,2

0,5

1,0

1,5

2,5

4,0*

5,0

Пределы основной погрешности, %

±0,2

±0,5

±1,0

±1,5

±2,5

±4,0

±5,0

_______________ * Для потребностей народного хозяйства. Примечание - Допускается  использовать также класс точности 0,3.

 

Основная погрешность  выражается в процентах от нормирующего значения.

Для омметров и приборов с логарифмической, гиперболической  или аналогичной шкалой определение  нормирующего значения и требования точности в настоящем стандарте  не устанавливают.

Пределы основной погрешности приборов по измеряемой величине допускается устанавливать  в соответствии с требованиями стандартов на конкретные группы электроизмерительных приборов в зависимости от измеряемой величины.

2.Условия, при которых  определяют основные погрешности

2.1 Перед началом определения погрешностей прибор должен быть приведен в температурное равновесие с окружающей средой. Относительная влажность внутри прибора должна быть такой же, что и относительная влажность окружающей среды.

Включают прибор в соответствии с инструкциями изготовителя.

2.2 Перед включением, пишущее устройство, когда для этого представляется возможность, должно быть установлено на соответствующую линию нормального носителя диаграммы, который должен быть перемещен на расстояние 5 мм. Для приборов с точечной записью регулировку проводят, когда на соответствующей линии градуировки напечатаны три последовательные точки.

2.3 Включение всех измерительных цепей прибора должно удовлетворять условиям.(таблица 2)

В приборах с несколькими  измерительными элементами все измерительные  цепи должны включаться при условиях, приведенных в таблице 2.

2.4 Нормальные условия для всех влияющих величин, кроме напряжения.

Таблица 2.

 

Параметр	Значение параметров для  приборов класса точности по измеряемой величине
	0,2; 0,5	1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 5,0
Напряжение (в процентах  от номинального значения напряжения ) Ток (в процентах от номинального значения тока) Время между включением и  определением погрешностей, ч	100     100   Любое время (для удобства ограничено 2 ч)	100     80   0,5

 

 

Записанное значение измеряемой величины считывают :

с помощью отсчетной линейки, если она поставляется вместе с прибором. В этом случае ну левая отметка  на линейке (или метка, определенная изготовителем) должна совпадать с  соответствующей меткой градуировки. Во время считывания действительную длину градуировки, снова измеряют и, если она отличается от измеренной перед проведением испытания, вводят соответствующую поправку.

или по градуировке носителя диаграммы. В этом случае поправку в считывание вводят путем умножения измеряемого значения на отношение действительной длины градуировки.

Основные погрешности  определяют при увеличении и уменьшении значений измеряемой величины по одному из следующих методов:

а) приборы с непрерывной  записью

При движущемся носителе диаграммы  измеряемую величину подают на испытуемый прибор и по образцовому измерительному прибору последовательно изменяют до получения на образцовом приборе  выбранного значения таким образом, чтобы избежать превышения заданного  уровня ("переброс а").

Для каждого выбранного значения линию записывают таким образом, чтобы эффект трения оказался пренебрежимо мал, что может быть достигнуто за счет соответствующей скорости носителя диаграммы или иным подходящим способом, в том числе подачей носителя диаграммы от руки;

б) приборы с точечной записью

Измеряемую величину подают на испытуемый прибор таким же образом, как и в предыдущем случае, и  измеряют до получения на образцовом приборе выбранной величины.

Вторую точку берут  как записанную величину без учета  первой. Во время этого испытания  носитель диаграммы должен двигаться  с такой скоростью, чтобы обе  эти точки могли быть различимы; при необходимости может быть осуществлена ручная подача носителя диаграммы.

Приборы с отсчетным устройством

Когда прибор снабжен отсчетным  устройством (стрелка и циферблат), разность между значением, прочитанным  на нормальном носит еле диаграммы, и значением, прочитанным на циферблате, выраженная в процентах от длины  градуировки (ширины поля записи)*, не должна превышать обозначение класса точности ни в какой точке градуировки, в том числе и на нуле, если он имеется.

 

4.Электроннолучевой осциллограф.

 

Прибор для наблюдения функциональной связи между двумя  или несколькими величинами (параметрами  и функциями; электрическими или  преобразованными в электрические). Для этой цели сигналы параметра и функции подают на взаимно перпендикулярные отклоняющие пластины осциллографической электроннолучевой трубки и наблюдают, измеряют и фотографируют графическое изображение зависимости на экране трубки. Это изображение называют осциллограммой. Чаще всего осциллограмма изображает форму электрического сигнала во времени. По ней можно определить полярность, амплитуду и длительность сигнала. Осциллограф часто имеет проградуированные в в по вертикали и в сек по горизонтали шкалы на экране трубки. Это обеспечивает возможность одновременного наблюдения и измерения временных и амплитудных характеристик всего сигнала или его части, а также измерения параметров случайных или однократных сигналов. Иногда изображение исследуемого сигнала сравнивают с калибровочным сигналом или применяют компенсационный метод измерений.

Исследуемый сигнал А (рис. 1) поступает на вход усилителя вертикального отклонения, предназначенного для согласования величины отклонения луча с величиной входного сигнала. Коэффициент усиления регулируется. Горизонтальное перемещение луча создаётся генератором развёртки, который формирует для этой цели пилообразное напряжение Г (линейно изменяющееся во времени). Пилообразное напряжение поступает на вход усилителя горизонтального отклонения, который обеспечивает на выходе напряжение Е, подаваемое на горизонтально отклоняющие пластины трубки. Электронный луч перемещается по горизонтали с постоянной скоростью, создавая таким образом линейную развертку времени. Скорость развертки регулируется.