Основные понятия и определения
Измерение - это нахождение значения некоторой физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.
Средства измерений - это технические средства, которые имеют нормированные метрологические характеристики. При этом значение физической величины, отсчитываемое по отхчетному устройству средства измерения, строго соответствует определенному количеству физических единиц, принятых в качестве единиц измерения. К средствам измерения относятся;
- мера;
- измерительные приборы;
- измерительные преобразователи;
- измерительные системы;
- установки, комплексы.
Мера - это эталонное средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера или количества. Меры могут быть однозначными и многозначными. Так, например, в электротехнических измерениях к однозначным мерам относятся катушки индуктивности, сопротивления, нормальные элементы и др.; к многозначным -магазины сопротивлений, конденсаторы переменной емкости, калибраторы напряжения и тока и др.
Измерительный прибор - средство измерений, предназначенное для выдачи количественной информации об измеряемой величине в доступной для восприятия форме.
Но способу отсчета значений измеряемой величины измерительные приборы делятся на аналоговые и цифровые. В аналоговых измерительных приборах значение измеряемой величины определяется непосредственно по
шкале со стрелкой или другими указателями. В цифровых измерительных приборах значение измеряемой величины определяется по цифровому индикатору прибора.
Измерительные приборы подразделяют на показывающие и регистрирующие. Показывающие измерительные приборы предназначены для отсчитывания результата измерений в аналоговой или цифровой форме, регистрирующие - для регистрации (записи или печати) результатов измерения.
Измерительный преобразователь - средство измерения, предназначаемое для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поступающей непосредственно на восприятие. К измерительным преобразователям относятся датчики (сенсоры), нормирующие и масштабирующие устройства, усилители и др.
Датчик - первичный измерительный преобразователь, предназначенный для непосредственного восприятия воздействия измеряемой величины.
По своему метрологическому назначению средства измерений делятся на эталонные, образцовые и рабочие.
Рабочие средства измерений применяются для повседневных измерений в промышленных и лабораторных условиях, не связанных с передачей измерительных мер.
Образцовые средства измерений предназначены для передачи измерительных мер от эталонов к рабочим средствам измерения, то есть служат для их поверки.
Эталон - средство измерений, обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы физической величины для передачи ее размера средствам измерения более низкого ранга, чем указанные выше.
Измерительные приборы можно классифицировать по принципу действия, по способу представления информации и функциональному назначению. Общая классификация средств измерения приведена на рис. 1.1.
Рис. 1.1 - Классификация средств измерения
Важным аспектом в системах измерения является унификация входных и выходных сигналов элементов, входящих в систему, Это позволяет обеспечить взаимозаменяемость элементов измерительных устройств и сократить их разновидность, а также использовать вычислительные комплексы в системах измерения.
Создание унифицированных и стандартизированных средств измерения предусматривается Государственной системой промышленных приборов (ГСП), которая использует блочно-модульный принцип и имеет три ветви, объединяющие приборы с пневматическими, электрическими и частотными сигналами.
Пневматическая ветвь - уровни входных и выходных сигналов составляют (0,02 - 0,1 МПа); электрическая ветвь с сигналами постоянного тока - (0 -5 мА, 4-20 мА, 0 - 10 в); электрическая ветвь переменного тока с частотными сигналами-(1500-2500 Гц, 4000- 8000 Гц).
