Метрологические характеристики измерительных приборов

Метрологическими характеристиками измерительных приборов и установок являются: диапазон показаний, диапазон измерений, цена деления шкалы, длина деления шкалы, чувствительность и вариация и др.

Метрологическими характеристиками называются технические характеристики, определяющие свойства измерительных приборов и оказывающие влияние на результаты и на погрешности измерений. Они предназначены для оценки технического уровня и качества средства измерений.

Технические характеристики относятся к показателям точности, оказывающим влияние на результаты измерений

• Диапазон показаний - область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы. Наибольшее и наименьшее значения измеряемой величины, отмеченные на шкале, называют начальным и конечным значениями шкалы прибора. Например, для оптиметра типа ИКВ - 3 диапазон показаний по шкале составляет ±0,1 мм, для длиномера типа ИЗВ диапазон показаний по шкале составляет 0 - 100 мм.
• Диапазон измерений - область значений измеряемой величины с нормированными допускаемыми погрешностями средства измерений. Для оптиметра типа ИКВ - 3 диапазон измерений размеров составляет 0 - 200 мм, для длиномера - 0 - 250 мм.
• Цена деления шкалы - разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы. Например, для оптиметра и длиномера это - 0,001 мм, а для микрометра - 0,01 мм.
• Длина деления шкалы - расстояние между осями (центрами) двух соседних отметок шкалы, изме-ренное вдоль воображаемой линии, проходящей через середины малых отметок шкалы. Очевидно, чем больше длина деления шкалы, тем выше усиление и тем комфортнее воспринимается наблюдателем измерительная информация.
• Чувствительность измерительного прибора - отношение изменения сигнала на выходе измерительного прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины. Так, если при измерении диаметра вала с номинальным размером х = 100 мм изменение измеряемой величины равное 0,01 мм вызвало перемещение стрелки показывающего устройства на 10 мм, абсолютная чувствительность прибора составляет 10/0,01 = 1000, относительная чувствительность равна 10 • (0, 01/100) = 10.000.
• 6) Средства измерений – технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики.

·

· 7) Принцип действия приборов электродинамической системы основан на механическом взаимодействии двух катушек с токами. На рисунке 2-9 изображен измерительный механизм электродинамического прибора с воздушным успокоителем 3.

· Неподвижная катушка 1 состоит из двух секций (для создания однородного поля) и навивается обычно толстой проволокой.

· Легкая подвижная катушка 2 помещается внутри неподвижной и жестко скрепляется с осью и стрелкой. Подвижная катушка включается в измеряемую цепь через спиральные пружины, создающие противодействующий момент.

· Если токи в катушках 1 и 2 принять равными соответственно

9)Амперме́тр (см. ампер + метр от μετρέω — измеряю) — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора

Вольтметр (вольт + гр. μετρεω измеряю) — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

Омме́тр (Ом + др.-греч. μετρεω «измеряю») — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения электрических активных (омических) сопротивлений. Обычно измерение производится по постоянному току, однако, в некоторых электронных омметрах возможно использование переменного тока.

·

· Рис. 2-9

· , то их взаимодействие создаст вращающий момент стремящийся повернуть подвижную катушку так, чтобы энергия магнитного поля системы двух катушек стала наибольшей (до совпадения направлений полей). При этом поворот подвижной катушки произойдет за счет энергии магнитного поля катушек. Тогда вращающий момент действующий на подвижную катушку (§ 2.6), можно представить в следующем виде:

·

· где — энергия магнитного поля катушек; а — угол поворота подвижной катушки.

· Энергия магнитного поля системы двух катушек складывается из энергий катушек и энергии, обусловленной их взаимной индукцией

·

· где — индуктивность катушек; — коэффициент их взаимной индукции.

· После подстановки выражения (2.10) в (2.9) получим:

Схема моста постоянного тока приведена па рисунке 2.28.

Рисунок 2.28 – Схема моста постоянного тока

Мост содержит четыре резистора R1, R2, R3, R4 - образующих че­тыре плеча АС, AD, DB, ВС. В диагональ АВ включен индикатор нуля, а в диагональ CD - источник питания схемы. Изменяя сопро­тивления плеч моста, можно добиться равенства потенциалов в точ­ках А и В, а следовательно отсутствие тока через индикатор. Если бу­дет выполняться условие R1*R3 = R2*R4, то ток в цепи индикатора бу­дет отсутствовать. Это условие еще называют балансом моста и резиcтop R4, включенный в плечо, смежное но отношению к измеряемому, называют образцовым плечом сравнения. Он является основным эле­ментом при определении сопротивления R_x. Отношение сопротивле­ний R2/R3 меняется скачкообразно с кратностью 10ⁿ. Это обеспечи­вает широкие пределы измерений.

Принцип действия ферродинамического измерительного механизма так же как и электродинамического основан на взаимоиндукции двух магнитных потоков, созданных токами, протекающими по обмоткам подвижной и неподвижной катушек. Ферродинамические механизмы отличаются от электродинамических тем, что неподвижная катушка имеет магнитопровод из магнитомягкого материала, в результате магнитный поток, а значит и вращающий момент существенно возрастают.