Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Структура средств измерений

Классификация средств измерений

По функциональному назначению средства измерений делят на следующие основные группы: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и измерительные информационные системы.

Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например, мерой является резистор, воспроизводящий сопротивление определенного размера с известной погрешностью.

Измерительный преобразователь средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающиеся непосредственному восприятию наблюдателем. Измерительный преобразователь, к которому подводится измеряемая величина, называют первичным измерительным преобразователем.Измерительный преобразователь, предназначенный для изменения размера величины в заданное число раз, называют масштабным измерительным преобразователем.

Первичные измерительные преобразователи, размещаемые непосредственно на объекте исследования и удаления от места обработки, отображения и регистрации измерительной информации, называют иногдадатчиками.

В зависимости от рода измеряемой величины на входе измерительные преобразователи для электрических измерений делят на преобразователи электрических величин и преобразователи неэлектрических величин. Примерами преобразователей электрических величин в электрические являются шунты, делители напряжения, измерительные трансформаторы, измерительные усилители и др. Преобразователи неэлектрических величин в электрические применяют при электрических измерениях неэлектрических величин. Терморезисторы, применяемые для измерения температуры, пример таких преобразователей.

Измерительные преобразователи в зависимости от вида входного и выходного сигналов относят к одной из следующих групп: аналоговые измерительные преобразователи, у которых на входе и на выходе аналоговые сигналы; аналого – цифровые измерительные преобразователи, имеющие на входе аналоговый сигнал, а на выходе цифровой сигнал; цифро –аналоговые преобразователи, у которых на входе цифровой сигнал, а на выходе аналоговый (квантовый) сигнал.

Измерительным прибором называют средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. В аналоговых измерительных приборах сигналы представляются в аналоговой форме, в цифровых измерительных приборах основная форма представления сигналов – цифровая, в виде кодов, которыми закодирована перерабатываемая информация.

В зависимости от того, допускают ли измерительные приборы только считывание показаний или допускают считывание и регистрацию или только регистрацию показаний, они относятся либо к показывающим, либо к регистрирующим измерительным приборам. Иногда находят применение так называемые регулирующие измерительные приборы, т.е. приборы, имеющие приспособление для управления технологическим процессом.

В зависимости от применяемых средств среди аналоговых измерительных приборов выделяют группы приборов: электромеханические, электромеханические с преобразователями и электронные.

К электромеханических приборов относят электроизмерительные приборы, в которых электромеханическими преобразователями (измерительными механизмами) энергия электромагнитного поля преобразуется в механическую энергию перемещения подвижной части прибора. Различают шесть систем электромеханических преобразователей и, соответственно, электромеханических приборов: магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической электростатической и индукционной систем.

К группе электромеханических приборов с преобразователями относят электромеханические приборы с преобразователями входного сигнала с целью расширения возможностей измерения различных величин конкретным электромеханическим прибором.

К группе электронных аналоговых приборов относят приборы, использующие электронные узлы для преобразования сигнала измерительной информации и электромеханический прибор.

Измерительной установкой – называют совокупность функционально и конструктивно объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для рациональной организации измерений. Измерительные установки применяются для проведения массовых однотипных технологических измерений, например, для определения удельного сопротивления электротехнических материалов.

Измерительная информационная система – совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации, ее преобразования, обработки с целью представления потребителю в требуемом виде. Измерительные информационные системы применяют, когда необходимо измерять большое число физических величин, производить обработку измерительной информации и воздействовать на объект.

Получили применение измерительно – вычислительные комплексы (ИВК), которые представляют собой автоматизированные средства измерений и обработки измерительной информации. Их отличительной чертой является наличие в комплексе свободно программируемой ЭВМ, которая используется не только для обработки результатов измерений, но и для управления самим процессом измерения, а также для управления в необходимых случаях объектом. ИВК – это разновидность измерительной информационной системы.

Все средства измерений по выполняемым метрологическим функциям делят на образцовые и рабочие. Образцовые средства измерений предназначены для поверки с их помощью рабочих средств измерений. Рабочие средства используют для выполнения всех измерений, кроме измерений, связанных с поверкой, т.е. передачей размера единиц величин. По характеру применения в реальных условиях приборы бывают стационарными, предназначенными для жесткого крепления, и переносные, не предназначенные для жесткого крепления.

 

Каждое средство измерений представляет собой некоторое техническое устройство определенной структуры. Степень сложности средства измерений определяется характером и количеством преобразований, необходимых для преобразования информативного параметра входного сигнала в информативный параметр выходного сигнала.

Средства измерений можно изобразить графически их схемами – структурными, функциональными и принципиальными.

Структурной схемой – средства измерений называется схема, отображающая ее основные структурные элементы, их назначения и взаимосвязи. Степень дифференциации структурной схемы на структурные элементы определяется назначением схемы.

Схема, которая наряду со структурой средства измерения разъясняет функционирование отдельных элементов, определенные процессы в них, называют функциональной.

Схема, отображающая полный состав элементов средства измерения, их взаимосвязи и дающая представление о принципе действия средства измерения называется принципиальной схемой средства измерения.

Способ соединения элементов определяет метод измерительного преобразования. Различают методы прямого уравновешивающего компенсационного и комбинированного преобразований.

Прямое преобразование характерно тем, что передача измерительной информации осуществляется только в одном направлении – от входа к выходу без обратной связи между ними рис 3.1, а).

Уравновешивающее преобразование заключается в том, что входная величина уравновешивается другой одноименной величиной (рис. 3.2, б).

Комбинированное преобразование осуществляется при охвате отрицательной обратной связью только части цепи прямого преобразования (рис. 3.2., г).

 

 

Рис. 3.1 – структурные схемы.

 

Следует отметить, что в случае прямого преобразования происходит суммирование погрешностей, вносимых отдельными элементами, и это затрудняет построение средств измерений прямого преобразования с высокой точностью. У средств измерения с компенсационным преобразованием в момент компенсации x = 0 (или близко к этому) сигнал на выходе средства измерения пропорционален входному сигналу, т.е. не зависит от преобразования информативного сигнала в цепи прямого преобразования.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Средства измерений. Классификация измерений | Метрологические характеристики
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 507; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.