Измерительный прибор иногда называют датчиком, иногда анализатором, иногда измерителем- сенсором

Общие вопросы, термины и определения

Введение в метрологию

При проведении производственных процессов и различных исследований приходится проводить измерения ряда физических величин.

Физическая величина – это свойство, в качественном отношении общее многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта.

Примерами физических величин являются: масса, объем, абсорбция – оптическая плотность (раствора), напряжение, ток и т.д.

Значением физической величины называется оценка физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Например: 5 Г – значение массы некоторого тела; 0,6 см³ – объем дозы; 1,5 Б (Белл) – оптическая плотность раствора.

Истинное значение физической величины – это значение величины, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношении соответствующее свойство объекта. Истинные значения физических величин нам неизвестны.

Действительное значение физической величины есть значение величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.

Нахождение значения физической величины опытным путем при помощи специальных технических средств называется измерением.

Степень приближения действительных значений к истинным значениям физических величин зависит от совершенства применяемых при этом технических средств измерения.

К техническим средствам измерения относятся меры и измерительные приборы.

Измерительный прибор(сенсор) – это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдением.

Разные авторы по-разному трактуют понятие "сенсор". У одних – это "измерительный прибор", искусно созданный человеком "бдительный сторож", у других – "анализатор", распознающий, узнающий нужный объект ("аналит"), у третьих – "датчик" какой-то физической величины (температуры, давления, угла поворота), у четвертых – орган чувств животного или растения и т.д.

Сенсор – это устройство (прибор, орган, узел), преобразующее физическое (физико-химическое) изменение в объекте наблюдения, его физическое воздействие в информационный сигнал для пользователя. Сенсор – это связующее звено между реальным "физическим" миром и миром информационных моделей, между материей и информацией.

Каким образом может происходить "превращение" физико-химических воздействий в информацию, каковы возможные механизмы этого "превращения", принципы действия измерительных приборов, точность получаемой информации, - об этом и рассказывается в предлагаемом цикле лекций «Теория измерений и измерительные приборы».

on_load_lecture() Измерения физических величин основываются на различных физических явлениях. Например, для измерения температуры используется тепловое расширение тел или термоэлектрический эффект; для измерения массы тел взвешиванием используется явление тяготения; для измерения оптической плотности раствора используется свойство растворов поглощать энергию светового потока и т.д.

Различают прямые и косвенные измерения.

Прямым измерением называют измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

К прямым измерениям относятся, например, измерение массы на равноплечных весах, температуры – термометром, длины – масштабной линейкой, оптической плотности – фотометром.

Косвенным измерением называют измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между ней и величинами, измеряемыми прямым измерением.

Примером косвенного измерения концентрации раствора может быть фотометр, отградуированный в единицах концентрации. Сам фотометр измеряет оптическую плотность раствора и, опираясь на зависимость оптической плотности раствора от концентрации исследуемого вещества, выдает информацию в единицах концентрации.

Чувствительность средства измерения (или метода) определяется отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины. Различают абсолютную и относительную чувствительность.

Абсолютная чувствительность определяется по формуле:

(1.1)

Относительная чувствительность определяется по формуле:

, (1.2)

где ΔL – изменение сигнала на выходе;

ΔX – изменение измеряемой величины;

X – измеряемая величина.

Следует помнить – чем выше чувствительность, тем точнее могут быть получены результаты исследования.

Порог чувствительности – свойство прибора (средства измерений), характеризуемое наименьшим изменением измеряемой величины, которое вызывает заметное устойчивое изменение выходного сигнала.

Диапазон измерений – область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средств измерений.

Дата добавления: 2014-01-15