evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Электрический датчик — этоодинилинесколькопреобразованияизмерительныхизмеряемойпреобразователей,неэлектрическойслужащих длявеличины вэлектрическ у ю и объединенных в единую конструкцию.Т е р м и н д а т ч и к о б ы ч н о п р и м е н я ю т в с о ч е т а н и и с ф и з и ч е с к о й величиной,д л я первичного преобразования к о т о р о й он предназначен: датчикд а в л е н и я , т е м п е р а т у р ы , м о щ н о с т и и т.д.Измерительныйприбор—средство измерений, предназначенное д л яв ы р а б о т к и сигнала измерительной и н ф о р м а ц и и в ф о р м е , доступной д л янепосредственного восприятия наблюдателем.Измерительнаяненныхсредствустановкафункциональнообъедипредназначенная д л я в ы р а б о т к исовокупностьсигналов—измерений,измерительной информациивф о р м е , удобной д л я непосредственного5в о с п р и я т и я н а б л ю д а т е л е м и р а с п о л о ж е н н а я в о д н о м месте.
Измерительная у с т а н о в к а м о ж е т содержать в с в о е м составе м е р ы , измерительныеприборы, а также различные вспомогательные устройства.Всвязи с усложнением технологических процессов всовременнойп р о м ы ш л е н н о с т и д л я и х э ф ф е к т и в н о г о к о н т р о л я и о п т и м а л ь н о г о управл е н и я и м и т р е б у е т с я п о л у ч е н и е и н ф о р м а ц и и о б о л ь ш о м числе параметр о в о б ъ е к т о в , а т а к ж е о п е р а т и в н а я о б р а б о т к а э т о й и н ф о р м а ц и и .
Этопривело к появлению и развитию сложных систем, предназначенных дляа в т о м а т и ч е с к о г о с б о р а и п е р е р а б о т к и и н ф о р м а ц и и . Т а к и е с и с т е м ы получилиназваниеизмерительныхсовокупность средств измеренийрительных преобразователей)систем.Измерительнаясистема—это( м е р , и з м е р и т е л ь н ы х п р и б о р о в , измеи в с п о м о г а т е л ь н ы х у с т р о й с т в , соединенн ы х м е ж д у с о б о й к а н а л а м и с в я з и , п р е д н а з н а ч е н н а я д л я в ы р а б о т к и сигнал о в измерительной информации в ф о р м е , удобной д л я автоматическойо б р а б о т к и , передачи и (или) использования в автоматических системахуправления.Измерительнаяинформация—этоколичественнаяоценкасостоянияматериального объекта, получаемая экспериментально, путем сравненияпараметровобъектасмерой(овеществленной единицей измерения).Б е з п о л у ч е н и я и з м е р и т е л ь н о й и н ф о р м а ц и и , т .
е . к о л и ч е с т в е н н ы х сведенийозначенияхразнообразныхфизическихвеличин,невозможныв е д е н и е т е х н о л о г и ч е с к и х п р о ц е с с о в , в ы р а б о т к а и р а с п р е д е л е н и е электроэнергии, добыча и транспортировка твердого, ж и д к о г о и газообразноготоплива,руды, разведка недр, управление транспортом, исследованиекосмосаимногиедругиеобластиактивнойдеятельностичеловека.1.2.
ВИДЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙПо в и д у различают п р я м ы е ,к о с в е н н ы е , с о в о к у п н ы е и совместные измерения.Прямым н а з ы в а е т с я и з м е р е н и е , п р и к о т о р о м и с к о м о е з н а ч е н и е величинынаходятнепосредственноиз опытных данных. И н ы м и словами,з д е с ь и з м е р я е т с я н е п о с р е д с т в е н н о т а в е л и ч и н а , з н а ч е н и е к о т о р о й необходимоопределить(измерениетокаамперметром,массынавесахи т.п.).П р и косвенном измерении и с к о м о ез н а ч е н и е в е л и ч и н ы н а х о д я т на основании известной зависимости м е ж д у этой величиной и величинами,п о д в е р г а е м ы м и п р я м ы м и з м е р е н и я м ( и з м е р е н и е м о щ н о с т и постоянноготокаамперметромсвязывающейи вольтметром с использованием зависимости,мощностьпостоянноготоканахождение плотности тела по его массес током инапряжением,и геометрическим размерами т.п.).Совокупныеизмеренияк и м и одноименнымипроизводятсявеличинами,одновременнопричемнаднескольi ж о м ы е значения величинн а х о д я т р е ш е н и е м с и с т е м ы у р а в н е н и й , п о л у ч а е м ы х п р и п р я м ы х измерен и я х р а з л и ч н ы х с о ч е т а н и й э т и х в е л и ч и н .
П р и м е р о м с о в о к у п н ы х измеренийя в л я е т с я н а х о ж д е н и е с о п р о т и в л е н и й д в у х р е з и с т о р о в п о результатамизмерениясопротивленийпоследовательногоипараллельногосоединения этих резисторов. И с к о м ы е значения сопротивлений находятиз системы двух уравнений.Совместныеизмеренияпроизводятсяодновременнонадд в у м я илинесколькими неодноименными величинами для нахождения зависимостимеждуними.Например,прямыеизмерениязначенийсопротивлениятерморезистора при д в у х различных температурах дают затем возможностьрассчитатьзначениядвухк о э ф ф и ц и е н т о в в у р а в н е н и и , определяющемз а в и с и м о с т ь с о п р о т и в л е н и я э т о г о т е р м о р е з и с т о р а о т температуры.этомВпримеререзультатомсовместного измерения являетсяопределение д в у х у п о м я н у т ы х к о э ф ф и ц и е н т о в .С о в о к у п н о с т ь п р и е м о в и с п о л ь з о в а н и я п р и н ц и п о в и с р е д с т в измерен и й н а з ы в а е т с я методомизмерений.Методы измерения подразделяют на метод непосредственной оценкии метод сравнения.Методнепосредственнойоценкихарактеризуется тем,что о т с ч е т знач е н и я и з м е р я е м о й в е л и ч и н ы п р о и з в о д и т с я н е п о с р е д с т в е н н о п о отсчетн о м у у с т р о й с т в у и з м е р и т е л ь н о г о п р и б о р а .
Т а к , и з м е р е н и е сопротивлен и я о м м е т р о м я в л я е т с я п р и м е р о м п р я м о г о и з м е р е н и я м е т о д о м непосредственной оценки.-Методсравненияпредполагаетоперациюсравненияи з м е р я е м о й вел и ч и н ы с м е р о й в к а ж д о м и з а к т о в и з м е р е н и я . С р а в н е н и е м о ж н о пров о д и т ь р а з л и ч н ы м и с п о с о б а м и , п о э т о м у м е т о д р а с п а д а е т с я н а р я д разновидностей, из к о т о р ы х наиболее употребительны следующие.1. Нулевой метод, при к о т о р о м результирующий эффект воздействияи з м е р я е м о й в е л и ч и н о й и и з в е с т н о й в е л и ч и н о й ( м е р о й ) н а п р и б о р сравнениядоводят донуля.Вкачествепримера нулевогометода можнопривести измерение активного сопротивления мостом постоянного токас п о л н ы м его уравновешиванием.2.
Дифференциальный метод, при к о т о р о м на измерительный приборв о з д е й с т в у е т р а з н о с т ь м е ж д у и з м е р я е м о й в е л и ч и н о й и и з в е с т н о й , восп р о и з в о д и м о й м е р о й . Т а к и м о б р а з о м , в отличие от нулевого метода вэтомслучаеизмеряемаявеличинауравновешиваетсянеполностью.Т о ч н о с т ь д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г о м е т о д а п о в ы ш а е т с я п р и у м е н ь ш е н и и разности между и з м е р я е м о й и известной величинами.3.
Метод замещения, при к о т о р о м и з м е р я е м а я величина замещаетсяи з в е с т н о й в е л и ч и н о й , в о с п р о и з в о д и м о й м е р о й . П р и м е р о м использования этогометода является определениее м к о с т и к о н д е н с а т о р а , включ е н н о г о в к о л е б а т е л ь н ы й к о н т у р . И з м е н е н и е м ч а с т о т ы н а п р я ж е н и я , поступающего наколебательный контур,добиваются резонанса,а затемв м е с т о конденсатора с неизвестной е м к о с т ь ю Сх включают переменный7образцовыйзначенияконденсаторС0емкостиивновьдобиваютсяобразцовогорезонансаконденсатора.изменениемПрирезонансеД о с т о и н с т в о м м е т о д а с р а в н е н и я я в л я е т с я в ы с о к а я т о ч н о с т ь измерен и й , а н е д о с т а т к о м — с л о ж н о с т ь .
М е т о д н е п о с р е д с т в е н н о й о ц е н к и , наоборот,отличаетсянесмотрянапростотойсравнительнораспространениевиспользуетсяОднакосвязикотороебудетвременемточность,онизмерения.получилПоэтому,наибольшеевосновномприлабораторныхизмерениях.с интенсивным развитием автоматизации измерений,происходитсравнениямалыммалуюпроизводственной п р а к т и к е , в то в р е м я к а к методсравнениявивнастоящеевремя,следует ожидать, чтометоднаходить все большее применение и на производстве.1.3. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙРезультат л ю б о г ои з м е р е н и я о т л и ч а е т с я о т и с т и н н о г о значен и я и з м е р я е м о й в е л и ч и н ы * н а н е к о т о р о е з н а ч е н и е , з а в и с я щ е е о т точности средстви метода измерения, к в а л и ф и к а ц и и оператора, условий,при которых производится измерение.н и я отистинногозначенияО т к л о н е н и е р е з у л ь т а т а измереизмеряемойвеличинын а з ы в а е т с я погрешР а з л и ч а ю т а б с о л ю т н ы е п о г р е ш н о с т и и з м е р е н и я , коностьюизмерения.торыевыражаютсявединицахизмеряемойвеличины,и относительныеп о г р е ш н о с т и и з м е р е н и я , о п р е д е л я е м ы е к а к о т н о ш е н и е а б с о л ю т н о й погрешностиизмерениякистинномузначениюизмеряемойвеличины:Д = х - хк;(1.1)б = Д/*и,(1.2)где Д — абсолютная п о г р е ш н о с т ь и з м е р е н и я ;при измерении;хих — значение, полученное— истинное значение и з м е р я е м о й в е л и ч и н ы ;6 —относительная погрешность измерения.Относительнуюп о г р е ш н о с т ь частовыражают в процентах истинногозначения и з м е р я е м о й величины, т.е.