Понятия о средствах измерения

Средство измерений- техническое средство, которое используется при измерениях и которое имеет нормированные метрологические свойства. Средство измерения должно иметь указанные в документации на этот прибор свойства и характеристики, которые обеспечивают необходимую точность измерений. К средствам измерений относят меры, измерительные приборы, преобразователи, установки и системы.

Мера - средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например, гиря - мера, воспроизводящая массу определенной величины, измерительный резистор - мера электрического сопротивления. На сравнении измеряемой величины с мерой основано большинство средств измерений, поэтому почти все средства измерений сохраняют или воссоздают единицы физических величин. Меры делятся на однозначные и многозначные.

Однозначная мера - воссоздает физическую величину одного размера. Она воссоздает или единицу измерения, или некоторое определенное числовое значение физической величины. Например, конденсатор постоянной емкости, гиря. Из однозначных мер создают наборы мер.Набор мер - специально подобранный комплект мер, которые применяются не только в частности, но и в разнообразных соединениях с целью воспроизведения ряда одноименных величин разнообразного размера (например, набор гирь).

Многозначительная мера - воссоздает ряд одноименных величин разнообразного размера. Например, линейка с миллиметровыми делениями, конденсатор сменной емкости.

Для использования в измерениях средство измерения должно иметь специфическую особенность - делать видимым значение измеряемой величины. Таким образом измерительный прибор - средство измерения, предназначенное для воспроизведения сигнала измеряемой информации в форме, доступной для восприятия. Результаты измерений приборами выдаются ихсчетными устройствами.

Измерительные приборы делятся на приборы, которые показывают или регистрируют значения физической величины. Приборы, которые показывают, делятся на аналоговые и цифровые.

Аналоговые приборы - измерительные приборы, показания которых являются беспрерывной функцией изменения измеряемой величины. Это чаще всего стрелочные приборы со счетным устройством, которое состоит из шкалы и указателя (стрелки), связанного с подвижной частью прибора.

Цифровые приборы - автоматически вырабатывают дискретные сигналы измеряемой информации, которые выдаются в цифровой форме. Отсчет в них выполняется механическим или электронным счетным устройством. Положительным качеством таких приборов по сравнению со стрелочными является автоматизация процесса измерений, которое исключает возникновение погрешностей через ошибки оператора.

Регистрирующие приборы - обеспечивают автоматическую регистрацию показаний. Самопишущие приборы выдают показания в форме диаграмм, приборы, которые печатают - результаты измерений в цифровой форме на бумажной ленте. Регистрирующие приборы широко используются для беспрерывной регистрации физических величин, которые изменяются во времени (например, температура, давление и т.п..).

В системах автоматического контроля и регулирования разнообразных технологических процессов широко используютсяизмерительные преобразователи - средства измерений, которые служат для воспроизведения измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и сохранения, но которая не поддается непосредственному восприятию наблюдателя. В системах, которые контролируются ЭВМ, эти приборы превращают измеряемую величину в цифровые дискретные сигналы, которые записываются и анализируются на ЭВМ.

По способу определения значения физической величины приборы распределяются на две группы:

1. Приборы прямой действия - разрешают получить значение физической величины непосредственно на счетном устройстве. Такие устройства состоят из элементов, которые осуществляют преобразование измеряемой величины в сигнал определенного вида, а также усиление этого сигнала, если это необходимо для перемещения подвижного указателя счетного устройства. Например, термометры, амперметры и т.п..

2. Приборы сравнения - приборы, которые основаны на непосредственном сравнении измеряемой величины с величиной (мерой), значение которой известно. Например, весы. Особенностью таких приборов является то, что погрешность измерения с их помощью определяются в основном погрешностью мер, с которыми сравниваются измеряемые величины. Поэтому применение более точных мер повышает точность измерений.

Разнообразные измерительные приборы могут объединяться визмерительные системы, которые предназначены для воспроизведения сигналов информации об измерениях в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использовании в автоматических системах управления. В таких системах информация об измерениях служит для корректировки технологического процесса.