Что относится к вспомогательным предметом измерительных систем

Измерительная техника

Измери́тельная те́хника, совокупность технических средств, используемых для определения опытным путём параметров изделий и предметов (например, их размеров, качества поверхности); технологических процессов; характеристик явлений природы и состояния окружающей среды ; свойств технических, биологических и других объектов.

Историческая справка

Измерительные средства использовались с глубокой древности в связи с необходимостью непосредственно получать сведения о количестве продаваемого либо получаемого в результате обмена товара, оценки результатов производства и др. За несколько тысяч лет до н. э. для определения массы (веса) пользовались простейшими весами , приспособлениями для измерения площадей , длин , объёма . На смену солнечным и водяным часам позднее пришли механические часы и другие приборы для более точного определения времени. Развитие ремёсел и необходимость учёта больших периодов времени привели к разработке календаря . Задачи, решаемые астрономией , геодезией , развитие кораблевождения и строительства способствовали созданию различных измерительных устройств (например, средств для определения углов , расстояний , высот ). Понятиями измерительной техники пользовались средневековые математики, закладывая основы геометрии , тригонометрии и др. В 16–18 вв. совершенствование измерений шло параллельно с развитием математики , физики и других естественных наук, экспериментальная часть которых, в свою очередь, опиралась на разрабатываемые новые измерительные средства. К этому периоду относится изобретение барометра , микроскопа , термометра . В конце 18 – начале 19 вв. в связи с развитием машиностроения , созданием обрабатывающих инструментов, машин и станков появилась необходимость в разработке контрольно-измерительных инструментов. Увеличение объёмов производства требовало создания измерительных средств, предназначенных для воспроизведения нескольких значений физической величины (величин). На определённом этапе для решения измерительных задач началось теоретическое и методическое обобщение накопленных результатов и определение перспектив дальнейшего развития, что привело к появлению науки об измерениях – метрологии .

Технические средства измерения

Для измерений служат специальные технические средства, имеющие нормированные метрологические характеристики, воспроизводящие и/или хранящие единицу физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности измерений) в течение известного интервала времени. К основным видам средств измерений относятся: измерительные приборы , меры , измерительные преобразователи .

В измерительный прибор на входное устройство поступает измеряемая величина, а выводится результат измерения на устройства отображения (стрелочные или цифровые, например в весах, микрометрах , термометрах, вольтметрах ).

Меры служат для воспроизведения одного и/или нескольких значений некоторой физической величины, например набор гирь , рулетка, концевые меры длины, магазин сопротивлений, генератор сигналов и др.

В измерительных преобразователях полученные физические величины преобразуются в величину, удобную для снятия показаний, например в механическое перемещение (в упругих элементах машин, динамометрах , термопарах , тензорезисторах и др.). Объединение средств измерения и других технических средств позволяет создавать измерительные системы для решения конкретных измерительных задач. Такие системы также расширяют возможности использования полученных данных, могут выдавать окончательный результат при измерении нескольких параметров (например, при объединении весов и средства измерения линейных размеров можно получать за одно измерение значение плотности вещества ).

Как самостоятельный подвид измерительных систем можно выделить измерительные информационные системы . Характерная особенность таких систем – обязательное наличие вычислительных устройств, используемых для сбора, обработки, отображения и хранения больших массивов информации, что невозможно при использовании других измерительных средств.

К техническим средствам измерительной техники относятся также некоторые вспомогательные средства:

• устройства сравнения – компараторы (в том числе рычажные весы);

• источники питания энергией;

• устройства базирования (например, измерительные стойки, плиты) и др.

До середины 20 в. измерительные средства, как правило, показывали результаты измерения, воспринимаемые только непосредственно человеком. Во многих современных средствах измерения используются устройства для автоматической регистрации и математической обработки результатов измерения и передачи их на расстояние или для автоматического управления какими-либо процессами, что оказывает существенное влияние на организацию технологического процесса производства.

Измерение состоит в целенаправленном преобразовании измеряемой величины, наиболее удобной для конкретного использования (восприятия) человеком или машиной. Например, для многих автоматизированных систем удобно преобразование измеряемых величин в электрические – напряжение, частоту, индуктивность и др. В этом случае для всех последующих операций (передача результатов измерения на расстояние, их регистрация, математическая обработка, использование в системах автоматического управления) может быть применена унифицированная электрическая (электронная) аппаратура.

Основные преимущества системных методов:

• простота регулирования чувствительности и малая инерционность электрических устройств;

• возможность одновременного измерения нескольких различных по своей природе величин;

• удобство комплектации конкретной системы из типовых блоков, управляющих машин и измерительных информационных устройств.

С помощью электрических измерительных устройств можно измерить как медленно, так и очень быстро изменяющиеся во времени величины, передавать результаты измерений на большие расстояния или преобразовывать их в сигналы для управления контролируемыми процессами, что имеет важнейшее практическое значение как для промышленности, так и для научных исследований.

Основные направления и тенденции развития

Современная измерительная техника имеет ряд направлений в соответствии с областями применения и видами измеряемых величин:

• линейные и угловые измерения;

• механические, оптические, акустические, теплофизические, физико-химические измерения;

• электрические и магнитные измерения;

• радиоизмерения;

• измерения частоты и времени;

• измерения излучений и т. д.

В пределах каждого из направлений существуют частные методы измерения физических величин, которые оказываются неодинаковыми при измерении величин различных порядков (например, для определения расстояния от 10 −9 до 10 9 м применяют совершенно разные методы). По характеру и целям решаемых измерительных задач эти направления оказываются практически несвязанными между собой. Неавтоматизированные средства измерений и первичные измерительные преобразователи оказываются специфичными для каждого направления.

Автоматизированные измерительные приборы для различных областей измерительной техники имеют много общего в части элементной базы, методов построения, анализа метрологических характеристик и др. В этой связи наряду с тенденцией разделения измерительной техники на более частные направления существует и противоположная тенденция – объединение различных областей измерительной техники на базе общности исходных позиций, принципов построения структурных схем аппаратуры, а в последнее время также и общности используемых средств измерения.

В измерительной технике существуют области, отличающиеся особым подходом к процессу измерения или имеющие особую цель измерения, независимо от физической природы исследуемого объекта. К таким областям относятся:

• телеизмерения ;

• измерения характеристик случайных процессов ;

• электрического измерения неэлектрических величин (например, электронные весы);

• исследование динамических систем ;

• аналого-цифровое преобразование для ввода измерительной информации в компьютер и др.

Эти области, как правило, динамичны, внутри них происходят изменения, появляются новые методы. Потребность в средствах измерения настолько велика и разнообразна, что наряду с общим приборостроением измерительная техника является не только составной частью практической деятельности и научных исследований, но также и самостоятельным научным направлением, дисциплиной со своей собственной системой понятий, методами анализа, логикой развития, поэтому часто рассматривается как самостоятельная область производства.

Тенденции развития измерений определились во всех областях науки и техники, охватывающих следующие направления:

• повышение качества средств измерений (уменьшение погрешностей, увеличение быстродействия, повышение надёжности приборов и уменьшение их размеров);

• создание аппаратуры для измерения величин, прежде не поддававшихся измерению, а также ужесточение условий эксплуатации;

• повсеместный переход к цифровым методам не только в области измерений электрических величин, но и в других областях.

Широкое внедрение в измерительную технику математических средств обработки информации позволяет повысить функциональные возможности и улучшить эргономические свойства средств измерений; ведёт к дальнейшему развитию системного подхода и унификации измерительной аппаратуры и созданию автоматизированных измерительных приборов.

Рубичев Николай Александрович . Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2008.

Опубликовано 19 мая 2023 г. в 17:23 (GMT+3). Последнее обновление 19 мая 2023 г. в 17:23 (GMT+3). Связаться с редакцией

Вспомогательные устройства

3.2.1 вспомогательные устройства: Технические устройства, соединенные со средствами измерений и устройствами обработки результатов измерений, предназначенные для выполнения конкретных функций, непосредственно относящихся к преобразованию, передаче или отображению результатов измерений.

1. К вспомогательным устройствам относятся, например, устройства повторной индикации, устройства печати, памяти, линии связи, адаптеры и межсетевые адаптеры.

2. Вспомогательные устройства могут быть интегрированы или входить в состав основных средств измерений либо средств обработки результатов измерений.

5.2. Вспомогательные устройства

Колонка кварцевая капиллярная, длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм с неподвижной фазой SPB-1 (диметилполисилоксан) с толщиной пленки 1,0 мкм

Трубки сорбционные из молибденового стекла, длиной 80 мм, внутренним диаметром 4 мм

Шкаф сушильный электрический типа 2В-151

Микрососуды стеклянные с узким коническим дном типа Microvial Aqilent Technologies

Смотри также родственные термины:

3.3 вспомогательные устройства (для развлечений): Устройства, обеспечивающие возможность и безопасность развлечений, зрелищ и используемые в местах развлечений или на (в) аттракционах.

Определения термина из разных документов: вспомогательные устройства (для развлечений)

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

• вспомогательные трубопроводы
• вспомогательные устройства (для развлечений)

Полезное

Смотреть что такое «Вспомогательные устройства» в других словарях:

• вспомогательные устройства (для развлечений) — 3.3 вспомогательные устройства (для развлечений): Устройства, обеспечивающие возможность и безопасность развлечений, зрелищ и используемые в местах развлечений или на (в) аттракционах. Источник: ГОСТ Р 53130 2008: Безопасность аттракционов. Общие … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• Средства контроля и вспомогательные устройства — 8.1 Средства контроля и вспомогательные устройства 8.1.1 При проведении испытаний должны быть использованы следующие средства контроля: термометр с погрешностью измерения: ±0,1 °С для измерения температуры воды, ±1,0 °С для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• вспомогательные средства — (process aids): Материалы (за исключением растворителей), используемые в качестве добавок при производстве промежуточного продукта или АФС, которые сами не участвуют в химической или биологической реакции (например, порошок для фильтрования,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• Вспомогательные судовые механизмы — ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СУДОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ. Каждое воен. судно, кромѣ гл. двигателя, обслуживается рядомъ другихъ, мелк. механизмовъ, к рые называются вспомогательными и м. б. разбиты на 2 группы: механизмы, обслуживающіе котлы и гл. машины, и механизмы… … Военная энциклопедия
• вспомогательные технические средства — Устройства для сборки, транспортировки, ввода в эксплуатацию, эксплуатации и демонтажа машины. К ним принадлежат рукоятки, клинья, колеса, крючья, рычажные приспособления, ленточные транспортеры, краны, устройства напольного транспорта, подъемные … Справочник технического переводчика
• вспомогательные технические средства — 3.17 вспомогательные технические средства: Устройства для сборки, транспортировки, ввода в эксплуатацию, эксплуатации и демонтажа машины. К ним принадлежат рукоятки, клинья, колеса, крючья, рычажные приспособления, ленточные транспортеры, краны,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• Вспомогательные функции — 9.3.3. Вспомогательные функции Правильное управление вспомогательными функциями следует контролировать соответствующими устройствами (например, датчиками давления). Если неработоспособное состояние двигателя или устройства для выполнения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• вспомогательные цепи и цепи управления — 3.1.49 вспомогательные цепи и цепи управления (auxiliary and control circuits): Комплект цепей, состоящий из следующих составных частей: цепей управления и вспомогательных цепей, установленных в КРУЭ или вблизи него, включая цепи главного шкафа… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• вспомогательные средства — deutsch: Hilfsmittel n english: therapeutic appliance Предметы, которые замещают, облегчают или дополняют нарушенные функции организма: например, оптические устройства для улучшения зрения, слуховые аппараты, протезы, вспомогательные… … Русско-немецко-английский словарь по здравоохранению
• Вспомогательные объекты технической эксплуатации (ВОТЭ) — 3.1.46 Вспомогательные объекты технической эксплуатации (ВОТЭ) объекты, не выполняющие непосредственно функцию передачи сообщений (устройства обнаружения отказов, передачи служебных сигналов, аварийной сигнализации, сопряжение с СОТО и СОТУ).… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте

• �� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.

• Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
• Искать во всех словарях
• Искать в переводах
• Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

Средства измерений

К ним относятся также измерительные преобразователи и вспомогательные средства измерений, которые не могут применяться для измерений самостоятельно, а служат для расширения диапазона, повышения точности, передачи результатов измерений на расстояние и обеспечения техники безопасности в процессе измерений.

Мера – это средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Мера воспроизводит величины, значения которых связаны с принятой единицей этой величины определенным, известным соотношением. Мера – это основа измерений.

Измерительный прибор — это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Общим для всех измерительных приборов является наличие отсчетных устройств. Если последние выполняются в виде шкалы и указателя-стрелки, то показания прибора являются непрерывной функцией измеряемой величины, и такие приборы называют аналоговыми. Если измерительные приборы автоматически вырабатывают дискретные сигналы измерительной информации, а показания представлены в цифровой форме, то их называют цифровыми.

Измерительный преобразователь – это средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки или хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Нужно различать измерительные преобразователи и преобразовательные элементы сложного прибора. Первые представляют собой средства измерений и имеют нормируемые метрологические свойства, вторые же не имеют самостоятельного метрологического значения.

Измерительная установка – совокупность функционально и конструктивно объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для преобразования сигналов измерительной информации в форму, удобную для автоматической обработки, передачи, использования в автоматических системах управления и (или) доступную для непосредственного восприятия наблюдателем.

Приказом министерства промышленности и торговли России №323 от 27 апреля 2009 года утвержден Порядок, определяющий процедуру и критерии отнесения технических средств к средствам измерений. Согласно Порядку решение об отнесении технического средства к средствам измерений принимается Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Ростехрегулирование) на основании заявки от федеральных органов исполнительной власти, органов власти субъектов Российской Федерации, индивидуальных предпринимателей, юридических или физических лиц. Решение об отнесении технического средства к средствам измерений оформляется приказом Ростехрегулирования в течение 30 дней со дня поступления заявки. В случае если заявитель не удовлетворен принятым решением, то он вправе обратиться к Руководителю Ростехрегулирования или в Минпромторг России с просьбой повторно рассмотреть данный вопрос.

Средства измерений

Средство измерений – это техническое средство, используемое при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства. К средствам измерений относят меры и измерительные приборы, преобразователи, установки и системы. От средств измерений зависит правильное определение значения измеряемой величины в процессе измерения.

Мера – это средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например, гиря – мера массы, измерительный резистор – мера электрического сопротивления и т.п. К мерам относятся так же стандартные образцы и эталонные вещества.

Стандартный образец – это мера для воспроизведения единиц величин, характеризующих свойства или состав веществ и материалов или среднелегированной стали с аттестованным содержанием химических элементов, образцы шероховатости поверхности.

Эталонное вещество – это вещество с известными свойствами, воспроизводимыми при соблюдении условий приготовления, указанных в утвержденной спецификации, например «чистая» вода, «чистые» газы, «чистые» металлы.

Эталонные вещества воспроизводят строго регламентированный состав веществ и широко используется при производстве количественных химических анализов и в создании реперных точек шкал. Например, «чистый» цинк служит для воспроизведения температуры ≈420 °С.

В случае если мера должна использоваться исключительно со значениями, вычисляемыми согласно инструкции по эксплуатации с учетом поправок, приведенных в сопроводительной документации, то применяют меру не с номинальным, а с действительным значением.

Меры подразделяют на однозначные и многозначные.

Однозначная мера воспроизводит физическую величину одного размера. По сути, она воспроизводит либо единицу измерения, либо некоторое определенное числовое значение данной физической величины. Например, измерительная катушка сопротивления, гиря, плоскопараллельная концевая мера длины, измерительная колба, измерительный резистор, нормальный элемент, конденсатор постоянной емкости.

Из однозначных мер собирают наборы мер. Набор мер – это специально подобранный комплект мер, применяемых не только по отдельности, но и в различных сочетаниях с целью воспроизведения ряда одноименных величин различного размера, например набор измерительных конденсаторов, набор плоскопараллельных концевых мер длины, набор гирь.

Многозначная мера воспроизводит ряд одноименных величин различного размера, например конденсатор переменной емкости, вариометр индуктивности, линейки с миллиметровыми делениями.

Эталонные средства измерений предназначены для передачи размеров единиц физических величин от эталонов или более точных образцовых средств рабочим средствам. Эталонными средствами измерений являются меры, измерительные приборы и устройства, прошедшие метрологическую аттестацию и утвержденные органами государственной или ведомственной метрологической службы в качестве эталонных. По назначению следует различать исходные и подчиненные эталонные средства измерений.

Исходными называют эталонные средства измерений, от которых размер единицы передается с наивысшей в данном подразделении метрологической службы точностью.

Подчиненными называют эталонные средства измерений, которым передается размер единицы от исходного эталонного средства измерений непосредственно или через другие эталонные средства измерений.

В зависимости от погрешности эталонные средства измерений подразделяются на разряды. Для различных видов измерений, проводимых в отрасли, устанавливается различное число разрядов эталонных средств измерений, предусмотренное стандартами на поверочные схемы данного вида средств измерений. Разряды служат основой для их метрологического соподчинения: эталонные средства 1-го разряда поверяются, как правило, непосредственно по рабочим эталонам, а 2-го и последующих разрядов — по эталонным средствам предшествующих разрядов. Например, эталонными мерами электродвижущей силы 1-го разряда служат нормальные элементы с погрешностью ±2·10 -4 %, а эталонными мерами 2-го разряда — нормальные элементы с погрешностью ±5·10 -4 %. Эталонные меры массы (гири) и измерительные приборы для измерения давления делятся на четыре разряда.

Разделение средств измерений на эталонные и рабочие определяется их метрологическим назначением. Различные экземпляры одного и того же средства измерений могут выполнять функции эталонного или рабочего средства. Однако экземпляр средства измерений, выполняющий функции эталонного средства, не используют для обычных технических измерений.

Эталонные средства измерений выполняют в системе обеспечения единства измерений в стране очень ответственную роль, так как они «распространяют» единицы, передавая их размер другим средствам измерений, поэтому они подлежат тщательному хранению и поверку их проводят настолько часто, чтобы была обеспечена требуемая точность и достоверность результатов измерений. Применять их следует только для поверки других средств измерений. Средства измерений, аттестованные в качестве эталонных, допускается применять в качестве рабочих только в особых случаях, с разрешения органа метрологической службы, производившего аттестацию этих средств измерений.

Рабочие средства применяют для измерений, не связанных с передачей размера единиц, то есть они служат для технических измерений в лабораториях или на производстве.

Для эталонного средства измерений не так важно, насколько велики поправки к его показаниям, как важны стабильность и воспроизводимость его показаний. Поэтому к эталонным средствам измерений в отличие от рабочих предъявляют более высокие требования в отношении воспроизводимости показаний. К рабочим же средствам измерений предъявляют специфические требования, связанные с условиями их применения.

Измерительный прибор представляет собой средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Результаты измерений приборами выдаются их отсчетными устройствами. Последние подразделяют на шкальные, цифровые и регистрирующие.

Шкальные отсчетные устройства состоят из шкалы, представляющей собой совокупность отметок и чисел, изображающих ряд последовательных значений измеряемой величины, и указателя (стрелки, электронного луча и др.), связанного с подвижной системой прибора.

Отметки шкалы, у которых проставлено числовое значение, называются числовыми отметками шкалы.

Основными характеристиками шкалы рассматриваемого отсчетного устройства являются: длина деления шкалы — расстояние между осями или центрами двух соседних отметок (штрихов или точек) шкалы, измеренное вдоль ее базовой линии, то есть линии, проходящей через середины ее самых коротких отметок, и цена деления шкалы — значение измеряемой величины, которое вызывает перемещение подвижного элемента отсчетного устройства на одно деление, то есть модуль разности значений измеряемой величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

Указанные на шкале наименьшее и наибольшее значения измеряемой величины называются соответственно начальным и конечными значениями шкалы.

Область значений, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы, называется диапазоном показаний.

Диапазон измерений — это та часть диапазона показаний, для которой нормированы пределы допускаемых погрешностей средства измерений. Наименьшее и наибольшее значения диапазона измерений называются соответственно нижним и верхним пределами измерений (рис. 1.) В технических приборах диапазон измерений и диапазон показаний, как правило, совпадают.

Значение величины, определяемое по отсчетному устройству средства измерений и выраженное в принятых единицах этой величины, называют показанием средства измерений. Показание может быть выражено как:

где N — отсчет (неименованное число, отсчитанное по отсчетному устройству средства измерений либо полученное счетом последовательных отметок или сигналов); с — постоянная средства измерений (число, именованное в единицах измеряемой величины; N_дел — число делений, подсчитанных по отсчетному устройству); с_дел — цена деления шкалы как разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

П р и м е р — На рис. 2 показано различие понятий постоянной прибора с и цены деления с_дел, из видно, что максимальный отсчет N_max = 50, а положению стрелки отвечает отсчет N = 24, Если наибольшее показание вольтметра U_max = 50 В, то постоянная вольтметра:

а показание, отвечающее положению стрелки,

На этой шкале максимальное число делений N_{дел max} = 25 дел, а положению стрелки отвечает N_дел = 12 дел. Следовательно, цена деления шкалы вольтметра

U = Nдел · сдел = 12 дел · 2 В/дел = 24 В.

Числовые значения с и сдел = с_U B/дел зависят от конечного значения шкалы данного диапазона измерений.

Шкалы приборов бывают односторонними (рис. 3), двухсторонними

(рис. 4) и безнулевыми (рис. 5). В односторонних шкалах один из пределов равен нулю.

В двухсторонних шкалах нулевое значение расположено на шкале. В безнулевых — на шкале нет нулевого значения.

В соответствии с ГОСТ 8.401—80 «ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требования» практически равномерной шкалой называется шкала, длина делений которой отличается друг от друга не более чем на 30 % и имеет постоянную цену делений. Существенно неравномерная шкала — это шкала с сужающимися делениями, для которой значение выходного сигнала, соответствующее полусумме верхнего и нижнего пределов диапазона измерений входного (выходного) сигнала, находится в интервале между 65 и 100 % длины шкалы, соответствующей диапазону измерений входного (выходного) сигнала. Степенная шкала — это шкала с расширяющимися или сужающимися делениями, отличная от шкал, указанных выше.

Чувствительность измерительного прибора — это отношение изменения сигнала Δl на выходе измерительного прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины ΔА, то есть,

Из формулы следует, что чем меньше изменение измеряемой величины, отмечаемое прибором, тем выше его чувствительность, то есть она обратно пропорциональна цене деления шкалы.

Цифровые отсчетные устройства бывают либо механические, либо световые. Механические отсчетные устройства используют в тех цифровых приборах, у которых измеряемая величина преобразуется в соответствующие углы поворота валов. Световые табло, состоящие, как правило, из системы индикаторных газоразрядных ламп, подсвечивающих те или иные цифры, используются в электронных цифровых приборах, у которых измеряемые величины преобразуются в определенную последовательность импульсных сигналов.

Регистрирующие отсчетные устройства состоят из пишущего или печатного механизма и ленты. Простейшее пишущее устройство представляет собой перо, заполненное чернилами, фиксирующее результат измерения на бумажной ленте. В более сложных устройствах запись результатов измерений может производиться световым или электронным лучом, перемещение которого зависит от значений измеряемых величин.

Измерительные приборы классифицируются по весьма разнообразным признакам, к числу которых относят и рассматриваемые ниже способы определения значений измеряемой величины и образования показаний.

По способу определения значения измеряемой величины приборы делятся на две группы: прямого действия и сравнения.

Приборы прямого действия (непосредственной оценки) позволяют получать значения измеряемой величины на отсчетном устройстве. Такие приборы состоят из нескольких элементов, осуществляющих необходимое преобразование измеряемой величины в сигнал того или иного вида или, если необходимо, усиление этого сигнала, чтобы вызвать перемещение подвижного органа отсчетного устройства. Примером может служить электронный вольтметр, предназначенный для измерения высокочастотного напряжения. Входной сигнал подается на детектор, преобразующий переменное напряжение в постоянное, которое после усиления в усилителе постоянного тока подводится к магнитоэлектрическому вольтметру постоянного тока. Здесь постоянное напряжение, в свою очередь, преобразуется в механический момент, поворачивающий подвижную рамку на угол, пропорциональный значению измеряемого напряжения.

Шкала же вольтметра постоянного тока может быть градуирована в амплитудных или средних квадратических (эффективных) значениях переменного напряжения, подводимого ко входу электронного вольтметра.

Характерной особенностью приборов непосредственной оценки является то, что результаты, полученные с их помощью, не требуют сравнения с показаниями эталонных средств измерений.

К таким приборам относится большая часть вольтметров, амперметров, манометров, термометров и др.

В приборах сравнения значение измеряемой величины определяют сравнением с известной величиной, соответствующей воспроизводящей ее мере, например при измерении массы тел на рычажных весах. Для сравнения измеряемой величины с мерой используют компенсационные или мостовые измерительные цепи. В компенсационных вольтметрах измерение напряжения основано на сравнении измеряемой величины с величиной компенсирующего напряжения, задаваемого мерой напряжения (нормальным элементом или другой эталонной мерой напряжения).

На сравнении измеряемой величины с мерой основана работа грузопоршневых и грузопружинных манометров, где сравниваются силовые эффекты, с которыми действуют на поршень измеряемое давление и мера массы. При измерении линейных размеров тел с использованием концевых мер длины часто используют дифференциальный метод сравнения, то есть для измерения разности между измеряемой величиной и мерой применяют дополнительные приборы непосредственной оценки. Если объектами измерения являются параметры элементов, которые не несут в себе энергии (параметры пассивных элементов), то для сравнения измеряемой величины с мерой чаще всего используют мостовые измерительные схемы. В этих схемах пассивные элементы предварительно активизируются путем подведения для питания моста энергии от специальных источников питания. Сравнение же измеряемой величины, включенной в измерительное плечо моста, с известным значением меры, включенной в плечо сравнения, производят, как правило, нулевым методом, то есть уравновешивая мост путем измерения значения меры. Характерной особенностью приборов, основанных на методе сравнения, является то, что погрешность измерения с их помощью определяется в основном погрешностью мер, с которыми сравнивают измеряемые величины. Следовательно, применение мер более высоких классов точности и разрядов обеспечивает повышение точности измерений.

По способу образования показаний приборы подразделяют на показывающие и регистрирующие Показывающие приборы, в свою очередь, подразделяют на аналоговые и цифровые.

Аналоговые приборы — это, как правило, стрелочные приборы с отсчетными устройствами, состоящими из двух элементов — шкалы и указателя, связанного с подвижной частью прибора. Показания таких приборов являются непрерывной функцией измерений измеряемой величины.

Цифровые измерительные приборы автоматически вырабатывают дискретные сигналы измерительной информации, которые предлагают в цифровой форме. Отсчет у них производится с помощью механических или электронных цифровых отсчетных устройств.

Цифровые измерительные приборы по сравнению со стрелочными имеют

ряд достоинств; процесс измерения автоматизирован, что исключает возникновение погрешностей, обусловленных ошибками оператора; время измерения очень мало; результат измерений, выдаваемый в цифровой форме, легко фиксируется цифропечатающим устройством и удобен для ввода в электронно-вычислительную машину.

Цифровые измерительные приборы широко применяют для измерения электрических напряжений, частоты колебаний, параметров электрических и радиотехнических цепей и многих других физических величин. В последние годы они все чаще заменяют стрелочные приборы.

Регистрирующие измерительные приборы подразделяют на самопишущие (например, барографы, термографы, шлейфовые осциллографы), выдающие показания в форме диаграммы, и печатающие, которые выдают результат измерений в цифровой форме на бумажной ленте. Регистрирующие приборы находят широкое применение при измерении физических величин — параметров процессов или свойств объектов в динамических режимах, когда непрерывно изменяются те или иные условия измерения (температура, давление и т.п.).

Измерительный преобразователь — средство измерений, служащее для выработки измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.

Преобразуемая физическая величина называется входной, а результат преобразования — выходной величиной. Связь между выходной и входной величинами преобразователя устанавливается функцией преобразования.

Измерительные преобразователи являются составной частью измерительных приборов, различных измерительных систем, системы автоматического контроля или регулирования тех или иных процессов.

Основное требование к измерительным преобразователям — точная передача информации, то есть минимальные потери информации, иначе говоря, минимальные погрешности. Измерительное преобразование — это отражение размера одной физической величины размером другой физической величины, функционально с ней связанной. На принципе измерительного преобразования построены практически все средства измерений, так как любое средство измерений использует те или иные функциональные связи между входной и выходной величинами. Например, в приборах для электрических измерений неэлектрических величин или для измерения геометрических величин, таких как микрометр, когда измеряемая длина отсчитывается по углу поворота микрометрического барабана, или штангенциркуль, когда вместо расстояния между губками штангенциркуля отсчитывается соответствующее расстояние по его шкале. Понятие «измерительный преобразователь» более конкретно, чем «измерительное преобразование», так как одно и то же измерительное преобразование может быть выполнено рядом различных по принципу действия измерительных преобразователей. Например, измерительное преобразование температуры в механическое перемещение может быть выполнено ртутным термометром или биметаллическим элементом либо термопарой, преобразующей температуру в ЭДС, а ЭДС в перемещение указателя.

Измерительный преобразователь, к которому подведена измеряемая величина, называется первичным преобразователем, например термопара в термоэлектрическом термометре.

Измерительный преобразователь, предназначенный для изменения величины в заданное число раз, называется масштабным, например делители напряжений на входе вольтметров или электронных осциллографов, а также измерительные усилители.

Измерительный преобразователь, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации, называется передающим, например индуктивный и пневматические передающие преобразователи.

Вспомогательным является средство измерений величин, влияющих на метрологические свойства другого средства измерения при его применении или поверке. Например, точность измерения объемного расхода газа или линейных размеров тел зависит от температуры, измеряемой термометром, который и является вспомогательным средством измерений.

Измерительная установка — это совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и расположенных в одном месте.

Создание измерительных установок, называемых также измерительными стендами, позволяет наиболее рационально расположить все требуемые средства измерений и соединить их с объектами измерений для обеспечения наиболее высокой производительности труда на данном рабочем месте (например, на рабочих местах операторов в конкретных условиях производства или поверочных лаборатории). Так создаются измерительные установки (стенды), например, для контроля работоспособности тех или иных технических устройств, для поверки различных средств измерений и т. п.

Измерительные системы предназначены для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматических системах управления. Их главная цель — автоматизация процесса измерения и использования результатов измерения для автоматического управления различными процессами производства. В состав таких систем могут входить преобразователи одних величин в другие, схемы автоматического регулирования, меры и измерительные приборы. В случае если различные элементы системы разнесены на значительные расстояния друг от друга, связь между ними осуществляется как по проводным, так и проводными каналам.