Структурные схемы и свойства средств измерений в статическом режиме

 

Виды структурных схем. Схема измерений прямого преобразования. Схема измерений с отрицательной обратной связью. Чувствительность средств измерений. Мультипликативная погрешность. Аддитивная погрешность.

Литература /1, с. 259-299/.

 

Методические указания

Студент должен знать три вида функций преобразования: номинальная, индивидуальная, действительная. А также как изображаются элементы на структурных схемах, и какие бывают структурные схемы в зависимости от соединения элементов, в чем отличительная черта СИ, имеющего схему прямого преобразования.

 

Вопросы для самопроверки:

1) что является основной характеристикой СИ в статическом режиме?

2) что называется чувствительностью 8?

3) что такое измерительная цепь, канал и тракт?

4) что такое структурная схема?

5) что называется дрейфом нуля?

 

Средства измерений в динамическом режиме

 

Понятие динамического режима. Способы описания динамических свойств средств измерений и оценки погрешностей. Дифференциальные уравнения. Переходные и импульсные переходные характеристики. Частные характеристики. Передаточные функции.

Литература /1, с. 262-270/.

 

Методические указания

Студенту нужно понимать, что решение вопроса о том, учитывать погрешность как статическую или как динамическую, зависит не только от частотного спектра входного сигнала. Важным фактором является также соотношение между отличием частотного спектра от нормального и инерционностью СИ.

 

Вопросы для самопроверки:

1) дать определение понятию динамический режим;

2) каковы способы описания динамических свойств средств измерений?

3) каковы способы описания оценок погрешностей?

 

Средства измерений неэлектрических величин

 

Понятие об электромеханических методах измерений. Измерительные средства с электроконтактными, индуктивными, емкостными и электронными преобразователями. Устройство электромеханических приборов и принцип их работы. Преимущества и недостатки каждого метода измерений.

Литература /1, с. 270-281/.

 

Методические указания

Студент должен иметь понятие об электромеханических методах измерений. Он должен знать устройство и принципы работы измерительных средств с электроконтактными, индуктивными, емкостными и электронными преобразователями. А также преимущества и недостатки каждого метода измерения.

 

Вопросы для самопроверки:

1) как измеряется неэлектрическая величина с помощью электрических методов?

2) что такое первичный преобразователь?

3) какие преимущества и недостатки у каждого метода измерения?

4) каков принцип работы приборов с:

а) электроконтактными преобразователями;

б) индуктивными преобразователями;

в) емкостными преобразователями;

г) электронными преобразователями.

 

Средства измерений электрических величин

 

Основные электрические величины. Измерение силы тока и напряжения. Измерение сопротивления.

Литература /4, с. 217-226/.

 

Методические указания

Для выполнения измерения необходимы средства измерения, к которым относятся: меры, измерительные преобразователи и измерительные приборы. В зависимости от роли, которую выполняют средства измерений, их разделяют на две категории: рабочие средства измерений и образцовые средства измерений. Образцовые средства измерений, выполняемые с предельной точностью, достижимой при данном уровне науки и техники, и служащие для воспроизведения и хранения единиц физических величин, называются эталонами.

 

Вопросы для самопроверки:

1) назовите основные электрические величины и дайте им определения;

2) в чем измеряют силу тока и напряжения?

3) в чем и чем измеряют сопротивление?

 

Средства измерений магнитных величин

 

Основные параметры магнитного поля. Измерение магнитного потока. Измерение напряженности магнитного поля и магнитной индукции.

Литература /4, с. 175-180/.

 

Методические указания

Студент должен знать, что расчет или исследование магнитной цепи состоит обычно в том, чтобы найти для заданного из условий работы магнитного потока требуемые МДС или ток в намагничивающей обмотке, построить вебер-амперную характеристику (ВбАХ) и определить другие характеристики.

 

Вопросы для самопроверки:

1) назовите основные параметры магнитного поля и дайте их определения и характеристики;

2) в чем и как измерить магнитный поток?

3) в чем и как измерить напряженности магнитного поля и магнитной индукции?

 

Измерительные информационные схемы

 

Понятия об измерительных системах. Виды измерительных систем: многоканальные, сканирующие, мультиплицированные, многоканальные. Принципы их работы. Многоточечные системы.

Литература /1, с. 290-299/.

 

Методические указания

В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные, контролирующие, управляющие. По числу измерительных каналов системы подразделяются на одно-, двух-, трех- и многоканальные. Важной их разновидностью являются информационно-измерительные системы, предназначенные для представления измерительной информации в виде, необходимом потребителю.

 

Вопросы для самопроверки:

1) дать определение понятию измерительные системы;

2) каковы виды измерительных систем? Дать определение каждому из них;

3) каковы принципы всех видов измерительных систем?

 

Подготовка измерительного эксперимента

 

Цели и задачи проведения эксперимента. Выбормодели измерения. Обоснование необходимой точности эксперимента Воздействие средства измерений на объект.

Литература /1, с. 56-62/.

 

Методические указания

Студенту необходимо знать, что экспериментальное определение характеристик свойств объекта при испытаниях может проводиться путем использования измерений, оценивания и контроля. Также надо знать задачи и для чего проводится эксперимент, как выбрать модель измерения.

 

Вопросы для самопроверки:

1) в чем цели и задачи эксперимента?

2) как средства измерений воздействуют на объект?

3) что является результатом измерений?

4) что понимают под условиями испытаний?

 

Обработка результатов измерений

 

Понятия дискретной и непрерывной величины. Определение наличия грубых ошибок. Определение центра группирования и эмпирического значения среднеквадратического отклонения. Статистическая проверка статистических гипотез. Точечная и интервальная оценка дисперсии результата многократных измерений.

Литература /1, с. 178/.

 

Методические указания

Студент при изучении данной темы должен знать, что прямые многократные измерения делятся на равно- и неравноточные. А также те, что является составляющим погрешности прямых однократных измерений. Методика обработки результатов косвенных измерений приведена в документе МИ 2083-90 «ГСИ. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей».

 

Вопросы для самопроверки:

1) что такое равноточные измерения?

2) перечислить последовательность обработки результатов прямых многократных измерений?

3) закон распределения результатов измерений или случайных погрешностей измерений?

4) что такое косвенные измерения?

5) метод приведения?

 

Правовые основы обеспечения единства измерений

 

Понятие о единстве измерений. Правовая основа обеспечения единства измерений. Передача информации о размере единиц.

Литература /1, с. 82-93/.

 

Методические указания

При проведении измерений необходимо обеспечить их единство. На
государственном уровне деятельность по обеспечению единства измерений
регламентируется стандартами Государственной системы обеспечения единства
измерений (ГСИ) илинормативными документами органов метрологической службы.

 

Вопросы для самопроверки:

1) что понимается под единством измерений?

2) правовая основа обеспечения единства измерений;

3) что относится к метрологическим видам работ?