Структура средств измерений

Каждое средство измерений представляет собой некоторое техническое устройство определенной структуры. Степень сложности средства измерений определяется характером и количеством преобразований, необходимых для преобразования информативного параметра входного сигнала в информативный параметр выходного сигнала.

Средства измерений можно изобразить графически их схемами – структурными, функциональными и принципиальными.

Структурной схемой средства измерений называется схема, отображающая ее основные структурные элементы, их назначения и взаимосвязи. Степень дифференциации структурной схемы на структурные элементы определяется назначением схемы.

Схема, которая наряду со структурой средства измерения разъясняет функционирование отдельных элементов, определенные процессы в них, называют функциональной.

Схема, отображающая полный состав элементов средства измерения, их взаимосвязи и дающая представление о принципе действия средства измерения, называется принципиальной схемой средства измерения.

Способ соединения элементов определяет метод измерительного преобразования. Различают методы прямого, уравновешивающего (компенсационного) и комбинированного преобразований.

Прямое преобразование характерно тем, что передача измерительной информации осуществляется только в одном направлении – от входа к выходу без обратной связи между ними (рис. 2.3, а).

Уравновешивающее преобразование заключается в том, что входная величина уравновешивается другой одноименной величиной (рис. 2.3, б).

Комбинированное преобразование осуществляется при охвате отрицательной обратной связью только части цепи прямого преобразования (рис. 2.3,в).

x₁,…….x_n – информативные параметры сигналов

Рис. 2.3. Структурные схемы средств измерений

Следует отметить, что в случае прямого преобразования происходит суммирование погрешностей, вносимых отдельными элементами, и это затрудняет построение средств измерений прямого преобразования с высокой точностью. У средств измерения с компенсационным преобразованием в момент компенсации ∆ x = 0(или близко к этому) сигнал на выходе средства измерения пропорционален входному сигналу, то есть не зависит от преобразования информативного сигнала в цепи прямого преобразования.