Параметры технических измерительных приборов
Измерительный прибор – это средство измерения, которое предназначено для получения измеряемой величины в установленном диапазоне.
Средство измерения – это техническое средство, предназначенное для измерений, обладающее нормированными метрологическими характеристиками и хранящее и/или воспроизводящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в течении известного интервала времени.
Измерительные приборы делятся на приборы сравнения и приборы прямого действия. В приборах прямого действия результат измерения снимается непосредственно с устройства индикации. Примерами приборов данного типа являются манометр и амперметр. Они используются для измерений методом непосредственного анализа. Измерительные приборы сравнения предназначены для непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, которая известна заранее. Примерами устройств данного типа являются мост электрического измерения, фотометрическая скамья, двухчашечные весы и т. п. Измерительные приборы сравнения для выполнения своих функций могут не хранить единицу измерения. Основными параметрами измерительных приборов являются:
- Разрешающая способность, которая представляет собой разность двух значений однородных величин.
- Диапазон измерений, которые представляют собой область значений измеряемой величины, на которую, при нормальном функционировании, рассчитан измерительный прибор.
- Стабильность, которая представляет собой способность прибора поддерживать неизменность метрологических свойств прибора во времени.
- Порог чувствительности, который представляет собой некоторое пороговое значение измеряемой величины, различаемая измерительным прибором.
- Точность, которая представляет собой способность прибора указывать истинное значение измеряемого показателя.
- Чувствительность, которая связывает значение измеряемого параметра с соответствующими ему изменениями показаний прибора.
Классификация технических измерительных приборов
Измерительные приборы делятся на приборы следующих видов:
- Интегрирующие и суммирующие приборы. Суммирующие измерительные приборы выдают показания в виде суммы нескольких величин, интегрирующие интегрируют измеряемые значения величины при помощи другого параметра.
- Аналоговые измерительные приборы, в которых выходной сигнал представляет собой некоторую функцию измеряемой величины.
- Приборы, регистрирующие результаты измерений.
- Цифровые устройства, в которых выходной сигнал представлен в соответствующем виде.
Таким образом можно выделить следующие критерии, согласно которым классифицируются технические измерительные приборы: способ преобразования (сравнение, прямое действие, смешанное преобразование), виды выходной информации (аналоговые и цифровые) и способ выдачи данных (регистрирующие и показывающие). Регистрирующие приборы делятся на печатающие и самопишущие. Более прогрессивным вариантом считаются самопишущие, потому что они обладают высокой точность предоставления информации.
Цифровые измерительные приборы
Цифровые измерительные приборы автоматически вырабатывают дискретные сигналы измерительной информации и предоставляют показания в цифровом виде
Дискретный сигнал – это сигнал, значение которого выражается числом импульсов.
Система правил, согласно которой предоставляются данные при помощи дискретных сигналов называется кодом. В отличии от непрерывных сигналов, дискретные имеют конечное число значений, которое определяется кодом. Обязательным функциональным узлом цифровых измерительных приборов является аналого-цифровые преобразователи, в которых непрерывная во времени физическая величина автоматически преобразуется в эквивалентный цифровой код. Также важной составляющей цифрового прибора является цифровое отсчетное устройство, где кодовые сигналы превращаются в цифровые символы десятичной системы, более удобные для визуального восприятия. Цифровой способ предоставления информации, по сравнению с аналоговой, ускоряет процесс считывания и снижает вероятность субъективной ошибки. Потому что подавляющее большинство цифровых измерительных приборов содержат в себе аналоговые преобразователи, которые предназначены для изменения масштаба измеряемой входной величины или ее преобразования в другую величину, удобную для выбранного метода кодирования.
В состав современных приборов входят аналого-цифровые преобразователи, которые могут производить сотни преобразований в секунду, это позволяет регистрировать быстропротекающие физические процессы и легко сопрягать объект исследования с электронно-вычислительной машиной.
