Обзор развития, современное состояние и значение метрологии
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
?чную функцию и т.д. К частным динамическим характеристикам - коэффициент демпфирования (степень успокоения), время установления показаний прибора, время установления выходного сигнала (для измерительных преобразователей) и др.
Для метрологических характеристик средств измерений принято их нормирование - установление номинальных значений и границ допускаемых отклонений реальных метрологических характеристик от их номинальных значений. Этим вопросам посвящен соответствующий государственный стандарт Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений. Существует также ГОСТ Классы точности средств измерений. Общие требования, определяющий нормирование пределов допускаемых погрешностей для большинства электрических средств измерений, используемых в статическом режиме.
Рассмотрим подробнее обобщенную метрологическую характеристику класс точности. Это количественная оценка гарантированных границ погрешности средства измерений, указанная обычно в процентах при обеспечении нормальных условий эксплуатации данного средства измерений.
Класс точности определяется пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которой устанавливаются ГОСТом.
При этом пределы допускаемых погрешностей средства измерений выражаются в форме абсолютной, относительной и приведенной погрешностей.
Абсолютная выражается либо
где а и b - некоторые положительные числа. Коэффициент а определяет постоянную составляющую погрешности и носит название аддитивной. Составляющая погрешности, линейно зависящая от значения измеряемой величины, определяется коэффициентом b и называется мультипликативной.
Относительная погрешность выражается либо
где ХК - конечное значение диапазона измерений;
с - коэффициент, численно равный относительной погрешности на верхнем пределе измерения;
d - коэффициент, численно равный погрешности на нижнем пределе измерения, выраженной в процентах от верхнего предела.
Первый способ выражения относительной погрешности применяется для нормирования погрешности однозначных мер и масштабирующих преобразователей. В этом случае число, обозначающее класс точности и предел допускаемой основной погрешности в %-х совпадают. Это число заключают в кружок (рис.4.4).
Второй способ используется для некоторых цифровых приборов, в частности, для цифровых вольтметров. В этом случае указывают через дробь два коэффициента - с/d. Например:
- для
Приведенная погрешность выражается в %-х от нормирующего значения (обычно - ХК). Класс точности, присваиваемый по нормированной приведенной погрешности, выбирается из ряда чисел:
1•10n; 1,5•10n; 2•10n; 4•10n; 5•10n; 6•10n,
где n=1; 0; -1; -2 и т.д.
Причем для одного и того же значения показателя разрешается устанавливать не более пяти классов точности.
На электроизмерительных приборах класс точности указывается обычно на шкале. Дополнительный символ (угол, окружность) обозначает нормирующее значение, от которого берется процент.
Установлена международная градация классов точности, согласно которой значения классов точности для измерительных приборов составляют:
для образцовых - 0,05 0,1 0,2 (0,3) 0,5
для рабочих - 1 1,5 2,5 (4) 5
Тема 5 Измерительные сигналы
Взаимодействие объекта исследования и средств измерений в процессе эксперимента предполагает наличие сигналов, которые являются носителями информации. Сигнал как материальный носитель информации представляет собой некоторый физический процесс, один из параметров которого функционально связан с измеряемой величиной. Такой параметр называют информативным. Остальные параметры сигнала являются неинформатив-ными. В электрических средствах измерений наиболее часто применяют электрические сигналы, информативными параметрами которых могут быть мгновенные значения постоянного тока и напряжения, амплитудные, средневыпрямленные или действующие значения переменных токов и напряжений, а также их частота или фаза и др.
При прохождении сигналов в средствах измерений они могут преобразовываться из одного вида в другой, более удобный для последующей передачи, хранения, обработки или восприятия оператором. Для иллюстрации таких преобразований на рис. 5.1 приведена структурная схема прибора, предназначенного для измерения температуры. На выходе термопары ТП возникает сигнал измерительной информации - термоЭДС е, которая зависит от измеряемой температуры t (С). Этот сигнал преобразуется модулятором М в прямоугольные импульсы напряжения Um, амплитуда которых пропорциональна термоЭДС. Переменная составляющая сигнала Um усиливается усилителем У~ переменного тока и преобразуется в однополярные импульсы UB выпрямителем В. Выходной сигнал выпрямителя подается на милливольтметр mV, вызывая отклонение его указателя на некоторый угол ?. В данной схеме сигналы е, Um, U~, UB, ? - это сигналы измерительной информации.
Рисунок 5.1 - Преобразование сигналов измерительной информации
Измеряемая величина (в рассматриваемом примере - температура) является входным сигналом для первичного измерительного преобразователя. Если сформулировать строже, то измеряемая величина является информативным параметром входного сигнала. Так, например, при измерении действующего напряжения силовой се?/p>