ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» Военная кафедра ВУС 670200 «Метрологическое обеспечение вооружения и военной техники» Технические средства метрологического обслуживания вооружения и военной техники Военно-воздушных сил Раздел № 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТРОЛОГИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ ВВС

ТЕМА № 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДАХ И СРЕДСТВАХ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ ВВС Лекция № 5 Методы и средства измерений Вопросы: 1. Классификация и сущность методов измерений 2. Обобщенная структурная схема средства измерений 3. Классификация средств измерений

РМГ 29 — 99 «Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения» . Метод измерения — совокупность приемов использования физических явлений, на которых основаны измерения, принципов сравнения измеряемой величины с мерой и средств измерений.

Метод непосредственной оценки (отсчета) заключается в непосредственном определении значения ФВ по отсчетному устройству измерительного прибора непосредственной оценки, заранее градуированного в единицах измеряемой физической величины. Метод прост и наиболее распространен, хотя точность его невысока. Пример: показывающие (манометры, динамометры, барометры, амперметры, вольтметры, ваттметры, фазометры, термометры и др. ).

Метод непосредственной оценки (отсчета) Весы товарные, почтовые механические РП-100 Ш 13 У Манометр Тягомер Микрометр

Метод сравнения с мерой заключается в определении значения ФВ сравнением измеряемой величины непосредственно с величиной, воспроизводимой мерой, в процессе каждого измерения. Метод по сравнению с методом непосредственной оценки более точен, но более сложен.

Дифференциальный (разностный) метод — метод, в котором на измерительный прибор воздействует разность ΔХ между измеряемой величиной X и известной величиной Хо, воспроизводимой мерой. измеряемая величина ∆Х прибор измерительный сравнения прибор мера Точность метода возрастает с уменьшением разности между сравниваемыми величинами. Метод применяется при измерении параметров цепей (сопротивления, индуктивности, взаимоиндуктивности, емкости и др. ).

Нулевой метод — частный случай дифференциального метода, при котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой, на прибор сравнения доводят до нуля (действие измеряемой величины полностью уравновешивается образцовой). Пример использования нулевого метода – это светотехнические измерения, измерения высоких температур расплавленных металлов с использованием оптического пирометра Нулевой метод обеспечивает наибольшую точность измерений ФВ. Его разновидностями являются: компенсационный метод, при котором действие измеряемой величины компенсируется (уравновешивается) образцовой; мостовой метод, когда достигают нулевого значения тока в измерительной диагонали моста, в которую включается чувствительный индикаторный прибор (обычно нуль- индикатор).

Дифференциальный Нулевой (разностный) метод Набор мер Измеритель разности Величина измеряемая Компенсационный метод

Метод противопоставления — метод, в котором измеряемая величина и известная величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью показаний которого устанавливается соотношение между ними измеряемая прибор мера величина сравнения Пример: взвешивание на равноплечих весах

Метод замещения — метод, при котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой, равной по значению замещенной. Аmax измеряемая величина S измеритель ный прибор мера Метод точен и его чаще всего применяют при измерении параметров цепей в сочетании с явлением резонанса на высоких частотах Пример: измерение сопротивления мостовой цепью с использованием замещающего магазина сопротивления

Метод совпадений - метод, при котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов. Набор мер 1 Набор мер 2 Измеритель разности Величина измеряемая Метод применяют при измерении частоты

Обобщенная структурная схема средства измерений Y - YМ [Y] X Y = F(X) Измерит. Компаратор Оператор или преобразова- управляющее тель F устройство YМ=N[Y] Многозначная N N 10 Блок индикации мера [Y] Z 3 = N 2 Z 2 = YМ Z 1 = Y

Классификация средств измерений Средства измерений меры измеритель Измери- ные тельные преобразова приборы установки системы тели (ИП)

Классификация мер Меры — средства измерений, предназначенные для воспроизведения физической величины заданного размера с определенной точностью. Существуют однозначные, многозначные (переменного значения) меры, а также наборы мер и магазины мер.

Классификация измерит. преобразов. (ИП) По местоположению в измерительной цепи ИП

К масштабным ИП относятся , делители напряжения, тока, добавочные . резисторы, шунты, измерительные трансформаторы, выпрямители, усилители и др IA A Iвх Rд Rн Uн Uд Uвх Rш I ш Rн UV V Подключение шунта Подключение добав. сопротивления Коэффициент Коэффициент расширения шунтирования: по напряжению :

Классификация измерит. преобразов (ИП) По характеру преобразования ИП - аналоговые, преобразующие одну аналоговую величину в другую аналоговую величину; - аналого-цифровые (АЦП), предназначенные для преобразования аналогового измерительного сигнала в цифровой код; - цифроаналоговые (ЦАП), предназначенные для преобразования цифрового кода в аналоговую величину По заложенному физическому явлению - тепловые – ЧЭ является колориметр, - терморезисторные – ЧЭ является термистр или баллометр, - термоэлектрические - ЧЭ является термопара, - электронные - ЧЭ является диоды, конденсаторы, измерительные трансформаторы, усилители и т. д, - фотоэлектронные – ЧЭ является люминосцентный - материал и ФЭУ и т. д.

Классификация измерительных приборов По форме индикации (по способу отсчёта) - показывающие и - регистрирующие, среди которых есть - самопишущие и - печатающие По методу преобразования измеряемой величины - прямого, - компенсационного (уравновешивающего) и - смешанного преобразования По структурной схеме - электромеханические, электротепловые, - электронные и электронно-лучевые По форме преобразования - аналоговые и - цифровые По принципу действия - приборы прямого действия, приборы сравнения и - интегрирующие измерительные приборы

Классификация измерительных приборов По назначению: - амперметры, - вольтметры, - омметры, - частотомеры и т. д. По конкретным признакам - по диапазону рабочих частот; - по амплитуде (уровню) сигнала и т. д. Аналоговые Первая группа: осциллографы, частотомеры, анализаторы спектра и пр. измерители сопротивления, емкости, Вторая группа: индуктивности, а также приборы для снятия частотных и переходных характеристик цепей Третья группа: измерительные генераторы преобразователи, аттенюаторы, Четвёртая группа: циркуляторы, фазовращатели и т. д.

Классификация измерительных установок - информационно-измерительные системы (ИИС), - измерительно-вычислительные комплексы (ИВК) и - виртуальные информационно- измерительные системы или виртуальные приборы (иногда их называют компьютерно- измерительными системами — КИС).