Время и его измерения

Электрические измерительные трансформаторы для переменных величин и напряжения

Непосредственная регистрация электрических величин

Регистрирующие приборы служат для прямой записи мгновенных и средних значений электрических величин, воспроизводимых отклонением указателя. Существует два вида самопишущих приборов:

1) С непрерывной записью

1.1) Медленно действующие для регистрации медленно изменяющихся величин – выполняют в виде приборов непосредственного действия, в которых в простейших случаях перо крепится в стрелке измерительного механизма;

1.2) Быстродействующие осциллографы для регистрации мгновенных значений с частотой до нескольких килогерц. В качестве измерительного механизма используют магнитоэлектрический механизм.

2) С точечной записью, регистрирующей значения только через заданные промежутки времени

3) Компенсационные саморегистрирующие приборы, в которых вращающий момент, необходимый для перемещения пишущего приспособления создается механическим компенсатором. Компенсационные самопишущие приборы являются наиболее чувствительными и точными типами регистрирующих приборов.

В зависимости от основного целевого назначения различают двухкоординатные самопишущие приборы с неподвижной бумагой и перемещающимся по двум осям пером, и самопишущие приборы с непрерывной записью, в которых пишущее приспособление перемещается вдоль одной оси, а в перпендикулярном направлении с регулируемой скоростью перемещается бумага.

Известны следующие способы регистрации измерительной информации:

1) Чернильная запись пером

2) Электротермическая запись на металлизированной бумаге. В этом случае через пишущее приспособление пропускают электрический ток, который испаряет с диаграммной бумаги тонкий металлический слой. Запись получается четкой и прочной.

3) Тепловая запись осуществляется нагретым штифтом на окрашенной бумаге, покрытой тонким слоем воска. Запись ведется с большой скоростью.

Измерения электромагнитных полей

1. Напряженность электрического поля. Для количественного определения напряженности электрического поля применяют емкостные датчики.

2. Магнитные поля. Для измерения магнитных полей применяют:

1)индукционные методы;

2)электромеханические методы: генератор Холла и пластинка Гаусса;

В настоящее время достижимая относительная погрешность измерения времени составляет всего 10^-12.

Измерения времени

Время (суток) измеряют часами, а интервалы времени – секундомерами.

Характеристика основных типов часов

Тип конструкции	Источник энергии	Осциллятор
тип	частота	добротность	Компенсация затухания	Выходное устройство	Элементы управления
Механический	Спиральная пружина, гири	маятник	От (1 до 6)*10^-3		Спуск	Циферблат со стрелками	Механическое аретирование
Электромеханический	батарея	камертон	От 0,3 до 0,7		соленоид	Циферблат со стрелками	Магнитное аретирование
Пьезоэлектрический	Батарея	пьезокварц	От 100 до 5000	10^6	Электронный усилитель	Циферблат со стрелками, цифровая индикация	Цифровая электроника
Электрорезонансный	Аккумуляторы, электрическая сеть	Электрон между двумя уровнями	9*10^6	10^8	Стабилизированный кварцем микроволновой колебательный контур	Циферблат со стрелками, цифровая индикация	Цифровая электроника
Молекулярно-резонансный	Аккумуляторы и электрическая сеть	Атом внутри молекулы	23*10^6	10^9	Стабилизированный кварцем микроволновой колебательный контур	Циферблат со стрелками, цифровая индикация	Цифровая электроника

Точность часов определяют 3 параметра:

1)установка - показывает рассогласование между фактической индикацией и точным временем в определенный момент времени;

2)ход – постоянная во времени отклонения частоты собственных колебаний осцилляторы от заданного значения его частоты (сек/сутки);

3)вариация хода – изменение во времени частоты собственных колебаний осциллятора под влиянием окружающей среды (положение, вибрация, температура, давление, время, магнитные поля) или внутренних изменений (износ, выход источника энергии из строя, старение кварца).

Установку и ход можно исправить, а вариацию нельзя.

В секундомерах возможны дополнительные ошибки. В механических часах вследствие процесса установления колебаний баланса и ускорения движущихся масс. В электронных часах обусловлены дискретизацией времени и нечеткостью управляющих импульсов.

Дата добавления: 2014-01-04