Средства измерения электрических величин

Понятие СИ было введено нами в разд. 1.1. По функциональному назначению СИ делят на эталоны, меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные системы, измерительные установки.

Эталон– средство измерения и (или комплекс средств измерений), обеспечивающее вос­произведение и (или) хранение физической величины с наивысшей точностью для данного уровня развития измерительной техники с целью передачи ее размера нижеследующим по поверочной схеме средствам измерений. Например, эталон единицы силы электрического тока, эталон единицы электродвижущей силы (ЭДС), эталон единицы времени и частоты, эталон единицы электрического сопротивления, эталон единицы электрической емкости, эталон еди­ницы индуктивности и т.д.

Меры– средства измерений, предназначенные для воспроизведения физической величи­ны заданного размера (значения). В качестве меры в радиоизмерениях, в частности, используются: измерительный резистор, воспроизводящий сопротивление определённого размера, с определённой погрешностью; измерительный конденсатор – мера электрической емкости; кварцевый генератор – мера частоты электрических ко­лебаний.

Измерительный преобразователь– средство измерения, предназначенное для выработ­ки сигнала измерительной информации в форме удобной для передачи, преобразования, об­работки, возможно хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюда­телем. Измерительный преобразователь, к которому подводится измеряемая величина, называется первичнымпреобразователем (датчиком). Измерительный преобразователь, предназначенный для изменения размера величины в заданное число раз, называется масштабным преобразователем. Измерительные преобразователи для электри­ческих измерений делят на преобразователи электрических и неэлектрических величин.

Измерительным приборомназывают средство измерения, предназначенное для выра­ботки сигнала измерительной информации в форме доступной для непосредственного вос­приятия наблюдателем. Измерительные приборы в зависимости от вида входного и выходного сигнала делят нааналоговые и цифровые.Измерительный прибор, показания которого являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины, называется аналоговымизмерительным прибором. Измерительный прибор, автоматически вырабатывающий дискретный (кодированный) сигнал измерительной информации и дающий показания в цифровой форме, называется цифровымизмерительнымприбором.

Приборы, допускающие регистрацию измеряемой величины (т. е. позволяющие установить характер ее изменения во времени) называются регистрирую­щими.К регистрирующим приборам относятся, например, универсальный осциллограф, различные самопишущие приборы и печатающие приборы. Показывающий прибор – это устройство, предназначенное только для считывания показаний, например вольтметр.

 В зависимости от степени усреднения измеряемой величины вы­деляют приборы для измерения мгновенного значения измеряемой величины и интегрирую­щие приборы, показания которых определяются интегралом по времени или другой переменной. В качестве примера интегрирующего прибора можно привести счетчик электрической энергии.

В зависимости от степени защищённости от климатических и механи­ческих воздействий различают приборы обыкновенные, пылезащищённые, виброударо­стойкие, взрывобезопасные и т.д.

При необходимости измерения и обработки большого количества из­меряемых величин применяются измерительные системы.

Измерительные системы– совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигнала измерительной информации в удобной для автоматической обработки форме, ее передачи и использования в различных системах управления.

К измерительным системам в частности относятся:

1. Информационно-измерительные система – совокупность функционально объединён­ных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации, её преобразования и обработки, с целью представле­ния потребителю в требуемом виде, либо автоматического осуществления функций контро­ля, диагностирования, идентификации.

2. Компьютерно-измерительная система (виртуальный прибор), состоящая из стандартного или специализированного компьютера со встроенной в него платой (модулем) сбора данных.

Измерительная установка– совокупность функционально и конструктивно объединён­ных средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для рациональной организации измерений.

Все средства измерений делят на образцовые и рабочие. Образцовые средства измерений предназначены для поверки рабочих. Рабочие средства измерения предназначены для всех измерений, кроме поверки.