Точность средств измерения и автоматизации

Наиболее важными функциями систем автоматизации являются измерения технологических параметров ТП, выработка и автоматическая передача с определенной точностью воздействия на технологический объект измерения ТОУ.

Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

Косвенное измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят на основании зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.

Принцип измерений – совокупность физических явлений, на которых основаны измерения.

Метод измерений – совокупность приемов использования принципов и средств измерений.

Средство измерений (СИ) – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.

Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины заданного размера, значение которой выражено в установленных единицах и известно
с необходимой точностью.

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Аналоговый измерительный прибор – измерительный прибор, показания которого являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины.

Цифровой измерительный прибор – измерительный прибор, автоматически вырабатывающий дискретные сигналы измерительной информации, показания которого представлены в цифровой форме.

Показывающий измерительный прибор – измерительный прибор, допускающий только отсчитывание показаний.

Измерительный преобразователь – техническое средство
с нормированными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, индикации или передачи.

Первичный измерительный преобразователь (ПИП) –измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина.

Датчик– конструктивно обособленный первичный преобразователь, от которого поступают измерительные сигналы.

Измерительная цепь – совокупность элементов средств измерений, образующих непрерывный путь прохождения измерительного сигнала одной величины от входа до выхода.

Показания средства измерений – измерение величины, определяемое по отсчетному устройству и выраженное в принятых единицах этой величины.

Градуировочная характеристика средства измерений – зависимость между значениями величин на выходе и входе средства измерений, составленная в виде таблицы, графика или формулы.

Диапазон показаний – область значений шкалы, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы.

Диапазон измерений – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средства измерений.

Предел измерений – наибольшее и наименьшее значения диапазона измерений.

Чувствительность измерительного прибора – отношение изменения сигнала на выходе измерительного прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины.

Любые измерения сопровождаются погрешностями:

ü случайные погрешности– имеют случайную природу
и причина их неизвестна;

ü промахи – вызваны неправильными отсчетами по прибору;

ü систематические– обусловлены несовершенством методов определения, конструкции прибора.

Погрешность результата измерения – отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Абсолютная погрешность измерения – погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины.

Абсолютная погрешность средства измерения – разность между показаниями средств измерений Х и истинным значением измеряемой величины :

. (1.1)

Относительная погрешность измерения – отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины:

(1.2)

Относительная погрешность может быть выражена в процентах.

Приведенная погрешность средства измерения– относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности СИ к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона:

(1.3)

где – разность между максимальным и минимальным значениями измеряемой величины.

Максимальная приведенная погрешность называется классом точности:

(1.4)

где КТ – число, обозначающее класс точности; – допускаемая основная абсолютная погрешность.

В зависимости от класса точности приборы делятся на эталонные (образцовые) и рабочие.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение понятий прямого и косвенного измерения.

2. Что такое принцип измерений и метод измерений?

3. Что такое средство измерений (СИ) и мера?

4. Дайте определение понятий измерительный прибор, аналоговый, цифровой, показывающий измерительные приборы.

5. Что такое измерительный преобразователь, первичный измерительный преобразователь, датчик?

6. Что такое измерительная цепь?

7. Что такое показания средства измерений и градуировочная характеристика?

8. Дайте определение понятий диапазон показаний, диапазон измерений, предел, чувствительность измерительного прибора.

9. Назовите основные виды погрешностей.