Словарь метрологических терминов

«Калибровка средств измерений» - это совокупность операций, устанавливающих соотношение между значением величины, полученной с помощью данного средства измерений, и соответствующим значением, определен­ным с помощью эталона в целях определения действительных метрологических характеристик этого средства измерений.

Элементарными средствами измерений называют меры, устрой­ства сравнения (компараторы) и измерительные преобразователи. Каждое из этих средств, взятое в отдельности, не может осуще­ствить операцию измерения. При выполнении простейших прямых измерений методом сравнения необходимо только два элемен­тарных средства: мера и компаратор. Например, при измерении длины — линейка и человек, выполняющий функции компара­тора.

При использовании метода непосредственной оценки в состав измерительного средства обязательно входит измерительный пре­образователь, позволяющий на основе функциональной зависимости между преобразуемой и преобразованной величинами проградуировать прибор в измеряемых единицах. Примером простейшего преобразователя является точная винтовая пара в микрометре, преобразующая вращательное движение микромет­рического винта в поступательное.

Измерительным преобразователем называется средство изме­рений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего пре­образования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.

По месту расположения в измерительной цепи преобразователи подразделяются на первичные, непосредственно воспринимающие воздействие измеряемой величины, и промежуточные, располо­женные после первичного преобразователя и предназначенные для дальнейшего преобразования измерительного сигнала. Конструк­тивно обособленные первичные преобразователи иногда называ­ют датчиками. Например, тензорезисторный датчик перемещения является первичным преобразователем, преобразующим переме­щение в изменение активного сопротивления.

Наиболее часто используют линейные преобразователи, име­ющие линейную связь между входной и выходной величинами. При этом если природа входной и выходной величин сохраняет­ся, а изменяется только размер величины в заданное число раз, то преобразователь называется масштабным (например, измери­тельный микроскоп).

По виду входных и выходных величин преобразователи под­разделяются:

• на аналоговые, преобразующие одну аналоговую величину в другую аналоговую величину;

• аналого-цифровые, преобразующие аналоговый измеритель­ный сигнал в цифровой код;

• цифроаналоговые, преобразующие цифровой код в аналого­вую величину.

Измерительным сигналом называется сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической вели­чине. Измерительные сигналы характеризуются значительным ко­личеством параметров; им посвящена обширная научная литера­тура.

Наиболее универсальными носителями количественной ин­формации являются электрический и радиосигналы, которые позволяют передавать информацию на значительные расстояния и удобны для обработки и дальнейшего преобразования. Поэтому большое внимание уделяется разработке и использованию пер­вичных преобразователей, преобразующих в электрический сиг­нал измеряемые механические, линейно-угловые и другие физи­ческие величины.

Измерительный прибор — средство измерений, в котором изме­ряемая физическая величина преобразуется в измерительный сиг­нал, который в свою очередь воздействует на отсчетное устрой­ство, позволяющее получить значение физической величины в удобной для наблюдателя форме. По форме представления пока­заний отсчетные устройства подразделяются на цифровые и ана­логовые.

Составными частями отсчетного устройства являются шкала и указатель.

Шкала — это часть отсчетного устройства, представля­ющая собой ряд отметок, соответствующих последовательному ряду значений измеряемой величины.

Отметка шкалы — это знак на шкале (черточка, точка), соответствующий определенному зна­чению измеряемой величины. Отметка, у которой проставлено число отсчета, называется числовой отметкой шкалы. Промежуток между двумя соседними отметками шкалы называется делением шкалы.

Цена деления шкалы — это разность значений измеряемой величины, соответствующих двум соседним отметкам.

Указатель — это часть отсчетного устройства, положение которого относительно отметок шкалы определяет показания измерительного прибора. Указатель выполняется, как правило, в виде подвижной стрелки.

Градуировка шкалы прибора — нанесение на шкалу отметок путем «измерения» многозначной эталонной меры, т.е. путем подведения к первичному преобразователю многозначной эталонной меры. В градуировке нуждаются только приборы прямого преоб­разования, так как в них измеряемая величина преобразуется в одном направлении и выходной сигнал воздействует на отсчетное устройство. К приборам прямого действия относится боль­шинство манометров, динамометров, термометров, ампермет­ров и т.д.

В приборах сравнения (компенсационного преобразования) измеряемые величины при каждом измерении сравниваются с величинами, значения которых известны, т. е. особенностью ком­пенсационного преобразования является обратное преобразова­ние выходного сигнала в величину, однородную с измеряемой. Простейшим прибором этого типа являются рычажные весы. К ним относятся также грузопоршневые манометры (рис. 7.1), потенци­ометры и другие приборы, в которых используют мостовые цепи. Грузопоршневые манометры, являющиеся приборами нулевого сравнения с ручным уравновешиванием, используют, как прави­ло, для поверки рабочих манометров прямого действия. Давление Р в разделительной камере создают с помощью поршня, загружаемо­го грузами известной массы т. Если поршень находится в положе­нии равновесия, то

Р = mg/F,

где F — площадь поршня.

Измерительные приборы классифицируют также и по другим

признакам:

• по форме индикации измеряемой величины (показывающие или регистрирующие);

• форме преобразования сигналов (аналоговые или цифровые);

• принципу действия;

• назначению;

• точности;

• стабильности показаний;

• диапазону измерений.

Диапазоном измерений называется область значений шкалы, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешно­сти прибора. При этом диапазон показаний прибора — область зна­чений между первой и последней отметками, — как правило, несколько больше диапазона измерений.

 

Рис. 7.1. Схема грузопоршневого манометра:

1 - поршень; 2 - поверяемый рабочий манометр; 3 - разделительная камера;

т - масса груза; F — площадь поршня; Р — давление

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

 

Лабораторная работа №1