Metrologiassa mittauslaitteet luokitellaan yleensä tyypin, toimintaperiaatteen ja metrologisen käyttötarkoituksen mukaan.

On olemassa seuraavan tyyppisiä mittauslaitteita: mittalaitteet, mittauslaitteet; mittauslaitteistot ja mittausjärjestelmät (kuva 1.1).

Mitata– mittauslaite, joka on suunniteltu toistamaan tietyn kokoinen fyysinen suure.

Riisi. 1.1. Mittauslaitteiden luokitus

Useimmat mittauslaitteiden tyypit ovat mittalaitteet , käytetään itsenäisesti tai osana mittausjärjestelmiä.

Mittaustietosignaalin esitysmuodon mukaan mittalaitteet jaetaan mittalaitteisiin ja mittausmuuntimiin.

Mittauslaite– mittauslaite, joka on suunniteltu tuottamaan signaali mittaustiedoista muodossa, jonka tarkkailija voi havaita suoraan. Mittaustiedot esitetään tyypillisesti siirtämällä osoitinta asteikolla, siirtämällä osoitinta asteikolla, siirtämällä kynää kaavion poikki tai numeroina, jotka näkyvät tulostaululla.

Mittauslaitteet voidaan luokitella useiden ominaisuuksien mukaan. Tärkeimmät metrologiset ominaisuudet on esitetty kuvassa. 1.1.

Muunnin– mittauslaite, joka on suunniteltu tuottamaan signaali mittaustiedoista sellaisessa muodossa, joka on sopiva lähetystä, jatkomuunnoksia, käsittelyä ja (tai) tallentamista varten, mutta jota tarkkailija ei voi havaita suoraan.

Mittaustiedot antavat antureilla yleensä signaalien tai vaihtovirran tai jännitteen, paineilman tai nesteen paineen, harmonisen taajuuden, suorakaiteen muotoisten pulssien sarjan jne. muodossa.

Kuten kuvasta voidaan nähdä. 1.1, mittausanturit voidaan luokitella käytetyn mittaustavan ja suuren esitystavan mukaan täysin samalla tavalla kuin mittauslaitteet. Lisäksi on tapana erottaa mittausmuuntimet niiden sijainnin perusteella mittausjärjestelmässä ja muunnosfunktion perusteella, joka on mittausanturin signaalin riippuvuus mitatusta fysikaalisesta suuresta. Kuvassa näkyvän lisäksi. 1.1 mittauslaitteiden ja muuntimien luokitukset ovat myös muiden käytössä.

Mitattavan suuren tyypin mukaan mittalaitteet jaetaan ampeerimittareihin - virran mittaamiseen, lämpömittareihin - lämpötilan mittaamiseen, painemittareihin - paineen mittaamiseen, rikastimiin - aineiden pitoisuuden mittaamiseen jne.

Mittauslaitteita on suojausasteen mukaan normaali (tavallinen), pölyvesi-, räjähdyssuojattu, tiiviste jne. versioina.

Mittauslaitteet jaetaan käyttötarkoituksensa mukaan kiinteisiin (paneeli-paneeli), joiden runko on sovitettu jäykkään kiinnitykseen asennuspaikalla, ja kannettaviin, joiden runkoa ei ole sovitettu jäykkään kiinnitykseen.

Mittausasetukset– joukko toiminnallisesti integroituja mittauslaitteita (mitat, mittauslaitteet, mittausmuuntimet) ja apulaitteita, jotka on suunniteltu tuottamaan mittaustietosignaaleja sellaisessa muodossa, että tarkkailija voi niitä suoraan havaita ja jotka sijaitsevat yhdessä paikassa. Mittauslaitteistoja käytetään yleensä eri laboratorioissa tehtävässä tieteellisessä tutkimuksessa, mittauspalvelujen laadunvalvonnassa mittauslaitteiden metrologisten ominaisuuksien määrittämiseksi.

Mittausjärjestelmä- joukko mittauslaitteita (mitat, mittauslaitteet, mittausmuuntimet) ja apulaitteita, jotka on yhdistetty viestintäkanaviin ja jotka on suunniteltu tuottamaan mittaustietosignaali muodossa, joka on kätevä automaattista käsittelyä, siirtoa ja (tai) käyttöä varten automaattisissa ohjausjärjestelmissä. Tällä hetkellä mittausjärjestelmiä pidetään usein yhtenä ns. informaatiomittausjärjestelmien luokkana.

Tieto- ja mittausjärjestelmä (IMS)– joukko toiminnallisia integroituja mittaus-, laskenta- ja muita teknisiä apuvälineitä, joiden avulla voidaan joko hankkia mittaustietoja, muuttaa niitä tai käsitellä ne esitellään kuluttajalle (mukaan lukien syöttö automaattiseen ohjausjärjestelmään) vaaditussa muodossa, tai toteuttaa automaattisesti loogisia ohjaus-, diagnostiikka- ja tunnistamistoimintoja.

Mittauslaitteiden harkitun lajittelun lisäksi toimintaperiaatteen mukainen luokittelu on myös tärkeä.

Mittauslaitteen toimintaperiaate on tämän tyyppisten mittauslaitteiden rakenteen taustalla oleva fysikaalinen periaate. Toimintaperiaate näkyy yleensä mittauslaitteen nimessä, esimerkiksi: lämpösähköinen lämpömittari, venymämittari, sähkömagneettinen virtausmittari jne.

Koska eri suureita mittaaville laitteille toimintaperiaatteen mukainen luokittelu on erityinen, se ilmoitetaan jatkossa jokaiselle suurelle.

Ja lopuksi metrologian kannalta olennaista on mittauslaitteiden luokittelu niiden metrologisen käyttötarkoituksen mukaan, jonka mukaan on tapana erottaa toisistaan vakiomittauslaitteet ja toimivat mittalaitteet.

Toimiva mittauslaite– väline, jota käytetään mittauksiin, jotka eivät liity yksikkökoon siirtoon. Työmittauslaitteet ovat valtava valikoima mittalaitteita, muuntimia, mittauslaitteistoja ja -järjestelmiä, joita käytetään kaikilla ihmisen toiminnan alueilla.

Esimerkillinen mittauslaite- mitta, mittalaite, mittaanturi, jota käytetään muiden (sekä toimivien että esimerkillisesti vähemmän tarkkojen) mittauslaitteiden todentamiseen ja joka on hyväksytty esimerkillisiksi.

Mittauslaite on mittauksissa käytettävä tekninen laite, jolla on standardoidut metrologiset ominaisuudet. Yksityiskohtainen sähkö- ja radioteknisten suureiden mittauslaitteiden (MI) luokitus esitetään ja käsitellään kohdassa 2.1. Tässä rajoitamme mittauslaitteiden yleiseen luokitukseen teknisiin ja metrologisiin tarkoituksiin, jota säätelee GOST 16263-70.

Teknisen käyttötarkoituksensa mukaan mittalaitteet jaetaan mitoihin, mittalaitteisiin, mittausmuuntimiin ja apumittauslaitteisiin. Lisäksi joukko erilaisia mittauslaitteita voi muodostaa mittauslaitteistoja ja -järjestelmiä.

Mitta - SI, suunniteltu toistamaan tietyn kokoinen fyysinen määrä. Mitta tarvitaan ennen kaikkea kaikkia vertailumenetelmän muunnelmia toteutettaessa, koska juuri mittarin avulla saadaan arvo, jonka arvon tiedämme.

Mittauslaite - SI, suunniteltu tuottamaan mittaustiedon signaali (mittaussignaali) muodossa, jonka tarkkailija voi havaita suoraan. Mittauslaitteet ovat pääasiallinen kurssilla opittavien sähkö- ja radioteknisten suureiden mittauslaite.

Mittausanturi - SI, joka on suunniteltu generoimaan mittaustiedon signaali muodossa, joka on kätevä lähetystä, jatkomuunnoksia, prosessointia ja tallentamista varten, mutta joka ei sovellu suoraan tarkkailijan havaitsemiseen. Mittausmuuntimet voivat olla joko osa mittauslaitteita tai niitä voidaan käyttää itsenäisesti. Siksi mittauslaitteet ja muuntimet kattavaa SI-luokkaa kutsutaan myös mittalaitteiksi.

Mittauslaitteisto on joukko toiminnallisesti yhdistettyjä mittauslaitteita ja apulaitteita, jotka on suunniteltu tuottamaan mittaustietosignaaleja sellaisessa muodossa, joka on kätevä tarkkailijalle suoraan havaittavissa ja joka sijaitsee yhdessä paikassa.

Mittausjärjestelmä on joukko mittauslaitteita ja apulaitteita, jotka on kytketty toisiinsa viestintäkanavilla ja jotka on suunniteltu tuottamaan mittaustietosignaaleja sellaisessa muodossa, joka on kätevä automaattista käsittelyä, siirtoa ja käyttöä varten erilaisissa ohjausjärjestelmissä. Mittausjärjestelmät ovat yksi yleisimmistä tieto- ja mittausjärjestelmistä.

Metrologisen käyttötarkoituksensa mukaan kaikki mittauslaitteet erotetaan standardeista, vakiomittauksista ja toimivista mittauslaitteista.

Standardi - SI (tai SI-kompleksi), joka tarjoaa fyysisen määrän yksikön toiston ja (tai) tallennuksen sen koon siirtämiseksi alempaan SI: hen, valmistettu erityisten eritelmien mukaan ja hyväksytty virallisesti standardiksi.

Esimerkki-SI on mitta, mittalaite tai mittaanturi, jolla on suuri tarkkuus ja jota käytetään muun SI:n varmentamiseen. Ne on myös hyväksytty esimerkillisiksi ja niillä on erityinen luokitus.

Working SI on SI, jota käytetään mittauksiin, jotka eivät liity fyysisten suureiden yksiköiden koon siirtoon. Juuri nämä mittaukset, joita kutsutaan myös teknisiksi, ovat laajimmin edustettuina mittauskäytännössä ja niitä suoritetaan kaikissa tuotteiden suunnittelun, tuotannon ja käytön vaiheissa. Tästä syystä alla käsitellyt sähkö- ja radiomittauslaitteiden rakenneperiaatteet ja rakennekaaviot liittyvät pääasiassa toimiviin mittauslaitteisiin.

LIITTOVALTION KOULUTUSVIRASTO

PENZA VALTION TEKNOLOGIAN AKATEMIA

Osasto: Automaatio ja ohjaus

Kurssitutkinto

"Tekniset mittaukset ja instrumentit"

Täydentäjä: opiskelija gr. 05A1z: Sysoev M.A.

Tarkastettu: Shakursky A.V.

Penza 2009

1 Mittauslaitteiden käsite ja luokitus

1.1 SI:n metrologiset ominaisuudet

1.2 SI:n käyttö

1.3 SI-virheiden normalisointi

1.4 SI-tarkkuusluokka ja sen merkintä

1.5 Standardit ja niiden käyttö

2. Pyörrevirtamuuntimet

3. Si geometriset ja mekaaniset suureet

3.1 Geometristen suureiden Si-yksikköä

3,2 mekaanisten suureiden Si-yksikköä

Bibliografia

1 Mittauslaitteiden käsite ja luokitus

Mittauslaite (MI)– mittauksiin tarkoitettu tekninen laite, jolla on standardoidut metrologiset ominaisuudet ja joka toistaa tai tallentaa fyysisen suuren yksikön, jonka koon oletetaan pysyvän muuttumattomana tunnetun ajanjakson aikana.

Yllä oleva määritelmä ilmaisee mittauslaitteen olemuksen, joka ensinnäkin tallentaa tai toistaa yksikön, ja toiseksi tämä yksikkö on muuttumaton. Nämä tärkeimmät tekijät määräävät mahdollisuuden suorittaa mittauksia, ts. tehdä teknisestä laitteesta mittausväline. Näin mittauslaitteet eroavat muista teknisistä laitteista. Mittauslaitteet sisältävät mittausmitat: muuntimet, instrumentit, asennukset ja järjestelmät.

Fyysisen määrän mittaus– mittauslaite, joka on suunniteltu toistamaan ja (tai) tallentamaan yhden tai useamman tietyn mittaisen fyysisen suuren, jonka arvot ilmaistaan vakiintuneina yksiköinä ja tunnetaan vaaditulla tarkkuudella. Esimerkkejä mitoista: painot, mittavastukset, mittalohkot, radionuklidilähteet jne. Mittoja, jotka toistavat vain yhden kokoisia fyysisiä suureita kutsutaan ns. yksiselitteinen(paino), useita kokoja polysemanttinen(millimetriviivain - voit ilmaista pituuden sekä millimetreinä että senttimetreinä). Lisäksi on mittasarjat ja -varastot, esimerkiksi kapasitanssien tai induktanssien varasto. Mittauksia tehtäessä mitattuja suureita verrataan tunnettuihin suureisiin, jotka ovat mitoilla toistettavissa. Vertailua tehdään eri tavoin, yleisin vertailukeino on vertailija, joka on tarkoitettu homogeenisten määrien mittausten vertailuun. Esimerkki vertailusta on vipuasteikko. Toimenpiteitä ovat mm standardinäytteet ja vertailuaine, jotka ovat erityisesti suunniteltuja kappaleita tai näytteitä tietyn ja tiukasti säädellyn pitoisuuden omaavasta aineesta, jonka yksi ominaisuus on tunnetun arvon omaava määrä. Esimerkiksi kovuuden, karheuden näytteet.

Mittausanturi (MT) - tekninen laite, jolla on standardit metrologiset ominaisuudet ja jota käytetään muuttamaan mitattu määrä toiseksi suureksi tai mittaussignaaliksi ja joka on kätevä prosessointia, tallennusta, näyttöä tai lähettämistä varten. Mittausinformaatio MT:n lähdössä ei pääsääntöisesti ole tarkkailijan suorassa havaittavissa. Vaikka PI:t ovat rakenteellisesti erillisiä elementtejä, ne sisältyvät useimmiten komponentteina monimutkaisempiin mittauslaitteisiin tai -asennuksiin, eikä niillä ole itsenäistä merkitystä mittauksia tehtäessä.

Mittausanturiin syötettyä muunnettua määrää kutsutaan syöttö, ja muunnoksen tulos on vapaapäivä koko. Niiden välinen suhde on annettu muunnosfunktio, joka on sen tärkein metrologinen ominaisuus. Toista mitattu arvo suoraan käyttämällä ensisijaiset muuntimet, joihin mitattu arvo vaikuttaa suoraan ja joissa tapahtuu mitatun arvon muunnos sen muuttamiseksi tai osoittamiseksi edelleen. Esimerkki ensisijaisesta muuntimesta on lämpösähköisen lämpömittarin piirissä oleva termopari. Yksi ensisijaisen muuntimen tyyppi on sensori– rakenteellisesti erillinen primaarimuunnin, josta vastaanotetaan mittaussignaaleja ("anna" tietoa). Anturi voidaan sijoittaa huomattavan etäisyyden päähän sen signaalit vastaanottavasta mittauslaitteesta. Esimerkiksi sääilmapallotunnistin. Ionisoivan säteilyn mittauksissa anturia kutsutaan usein ilmaisimeksi.

Muutoksen luonteen mukaan yksittäiset yrittäjät voivat olla analoginen, analogisesta digitaaliseen (ADC), digitaalisesta analogiseksi (DAC), eli digitaalisen signaalin muuntaminen analogiseksi tai päinvastoin. Analogisessa esitysmuodossa signaali voi saada jatkuvan arvojoukon, eli se on mitatun suuren jatkuva funktio. Digitaalisessa (diskreetissä) muodossa se esitetään digitaalisina ryhminä tai numeroina. Esimerkkejä IP:stä ovat mittausvirtamuuntaja ja vastuslämpömittarit.

Mittauslaite– mittauslaite, joka on suunniteltu saamaan mitatun fyysisen suuren arvot tietyllä alueella. Mittauslaite esittää mittaustiedot saatavilla olevassa muodossa suora havainto tarkkailija.

Tekijä: indikaatiomenetelmä erottaa näyttö- ja tallennuslaitteet. Rekisteröinti voidaan suorittaa mittausarvon jatkuvana tallennuksena tai tulostamalla mittaustulokset digitaalisessa muodossa.

Laitteet suoraa toimintaa näyttää mitatun suuren osoittimella, jonka asteikot ovat tämän suuren yksiköissä. Esimerkiksi ampeerimittarit, lämpömittarit.

Vertailulaitteet on tarkoitettu mitattujen suureiden vertailuun suureisiin, joiden arvot ovat tiedossa. Tällaisia laitteita käytetään tarkempiin mittauksiin.

Toimintansa mukaan mittauslaitteet jaetaan integrointi ja summaus, analoginen ja digitaalinen, tallennus ja tulostus.
Mittausasetukset ja järjestelmä– joukko toiminnallisesti yhdistettyjä mittoja, mittalaitteita ja muita laitteita, jotka on tarkoitettu yhden tai useamman suuren mittaamiseen ja jotka sijaitsevat yhdessä paikassa ( asennus) tai mitattavan kohteen eri paikoissa ( järjestelmä). Mittausjärjestelmät ovat yleensä automatisoitu ja pohjimmiltaan ne mahdollistavat mittaus-, käsittely- ja mittaustulosten esittämisen prosessien automatisoinnin. Esimerkkinä mittausjärjestelmistä ovat automatisoidut säteilyvalvontajärjestelmät (ARMS) eri ydinfysiikan laitoksissa, kuten esimerkiksi ydinreaktoreissa tai varautuneissa hiukkaskiihdyttimissä.

Tekijä: metrologisiin tarkoituksiin mittauslaitteet on jaettu työ- ja standardeihin.

Toimiva SI- mittaukseen tarkoitettu mittauslaite, joka ei liity yksikön koon siirtoon muihin mittalaitteisiin. Toimivaa mittauslaitetta voidaan käyttää myös indikaattorina. Indikaattori– tekninen väline tai aine, jonka tarkoituksena on määrittää minkä tahansa fyysisen suuren esiintyminen tai sen kynnysarvon ylitys. Indikaattorilla ei ole standardoituja metrologisia ominaisuuksia. Esimerkkejä indikaattoreista ovat oskilloskooppi, lakmuspaperi jne.

Viite- mittauslaite, joka on suunniteltu toistamaan ja (tai) varastoimaan yksikkö ja siirtämään sen koko muihin mittauslaitteisiin. Niistä voimme korostaa työstandardit eri luokat, joita aiemmin kutsuttiin esimerkillisiä mittauslaitteita.

Mittauslaitteiden luokittelu tapahtuu useiden muiden kriteerien mukaan. Esimerkiksi mukaan mitattujen suureiden tyypit, asteikon tyypin mukaan (tasainen tai epätasainen asteikko), mittauskohteen yhteydessä (kosketus tai kosketukseton).

1.1 SI:n metrologiset ominaisuudet

Mittauslaitteiden soveltuvuuden arviointi tiettyjen mittaustehtävien ratkaisemiseen tehdään niitä huomioiden metrologiset ominaisuudet.

Metrologiset ominaisuudet (MC)– mittauslaitteen jonkin ominaisuuden ominaisuus, joka vaikuttaa mittaustulokseen ja sen virheeseen. Metrologisten ominaisuuksien avulla on mahdollista arvioida niiden soveltuvuutta mittauksiin tunnetulla alueella tunnetulla tarkkuudella. Mittauslaitteille säädösasiakirjoissa määritettyjä metrologisia ominaisuuksia kutsutaan standardoitu metrologiset ominaisuudet ja kokeellisesti määritetyt - pätevä.

Jokaiselle SI-tyypille määritetään omat metrologiset ominaisuudet. Käytännössä yleisimpiä metrologisia ominaisuuksia käsitellään alla.

SI-mittausalue– suuren arvoalue, jonka sisällä sen sallitut virherajat normalisoidaan. Mittojen osalta tämä on niiden nimellisarvo ja muuntimien muunnosalue. Erottaa ala- ja ylämittausrajat, jotka ilmaistaan määräarvoilla, jotka rajoittavat mittausaluetta alhaalta ja ylhäältä.

SI-virhe- mittauslaitteen lukemien välinen ero - HP ja mitatun suuren todellinen (todellinen) arvo – XD.

Mittauslaitteiden virheille on yleinen luokitus. Alla on esimerkkejä yleisimmin käytetyistä tyypeistä.

Absoluuttinen SI-virhe– mittauslaitteen virhe mitatun arvon yksikköinä: ∆Х = Хп – Хд. Absoluuttinen virhe on kätevä käytännön käyttöön, koska antaa virhearvon mitatun arvon yksikköinä. Mutta sitä käytettäessä on vaikea verrata eri mittausalueilla olevien instrumenttien tarkkuutta. Tämä ongelma poistuu käytettäessä suhteellisia virheitä.

Mittauslaite

Mittaukset suoritetaan teknisillä välineillä, joita kutsutaan mittausinstrumenteiksi (MI). SI:n kehittäminen on instrumenttisuunnittelun tehtävä. Metrologiassa mittauslaitteita tarkastellaan niiden yhtenäisen luokituksen ja parametrien tunnistamisen kannalta, jotka varmistavat mittaustulosten saamisen tietyllä tarkkuudella. Tässä käsitellään myös menetelmiä ja keinoja yksikkökokojen siirtämiseksi standardeista toimiviin mittalaitteisiin.

Mittauslaitteiden käsite ja luokitus

Mittauslaite (MI) on mittauksiin tarkoitettu tekninen laite, jolla on standardoidut metrologiset ominaisuudet ja joka toistaa tai tallentaa fyysisen suuren yksikön, jonka koon oletetaan pysyvän muuttumattomana tunnetun ajanjakson aikana.

Mittauslaitteet sisältävät mittausmitat: muuntimet, instrumentit, asennukset ja järjestelmät.

Fyysisen suuren mitta on mittauslaite, joka on suunniteltu toistamaan ja (tai) tallentamaan yhden tai useamman tietyn koon fyysinen määrä, jonka arvot ilmaistaan vakiintuneina yksiköinä ja tunnetaan vaaditulla tarkkuudella. Esimerkkejä mitoista: painot, mittausvastukset, mittarilohkot, radionuklidilähteet jne.

Mittoja, jotka toistavat vain yhden koon fyysisiä suureita, kutsutaan yksiarvoisiksi (painoiksi), useita kokoja kutsutaan moniarvoisiksi (millimetriviivain - voit ilmaista pituuden sekä millimetreinä että cm:inä). Lisäksi on mittasarjat ja -varastot, esimerkiksi kapasitanssien tai induktanssien varasto.

Mittauksia tehtäessä mitattuja suureita verrataan mitoilla toistettuihin tunnettuihin suureisiin. Vertailua tehdään eri tavoilla, yleisin vertailukeino on komparaattori, joka on suunniteltu vertaamaan homogeenisten suureiden mittoja. Esimerkki vertailusta on vipuasteikko.

Toimenpiteisiin kuuluvat standardinäytteet ja vertailuaine, jotka ovat erityisesti suunniteltuja kappaleita tai näytteitä tietyn ja tiukasti säädellyn pitoisuuden omaavasta aineesta, jonka ominaisuus on tunnetun arvon omaava määrä. Esimerkiksi kovuuden, karheuden näytteet.

Mittausanturi (MT) on tekninen laite, jolla on standardit metrologiset ominaisuudet ja jota käytetään muuttamaan mitattu arvo toiseksi arvoksi tai mittaussignaaliksi ja joka on kätevä prosessointia, tallennusta, näyttöä tai lähettämistä varten. Mittausinformaatio MT:n lähdössä ei pääsääntöisesti ole tarkkailijan suorassa havaittavissa. Vaikka PI:t ovat rakenteellisesti erillisiä elementtejä, ne sisältyvät useimmiten komponentteina monimutkaisempiin mittauslaitteisiin tai -asennuksiin, eikä niillä ole itsenäistä merkitystä mittauksia tehtäessä.

Mittausanturiin tulevaa muunnettua määrää kutsutaan syöttösuureeksi ja muunnoksen tulosta lähtösuureeksi. Niiden välinen suhde määritellään muunnosfunktiolla, joka on sen tärkein metrologinen ominaisuus.

Mittausarvon suoraan toistamiseen käytetään ensisijaisia antureita, joihin mitattu arvo vaikuttaa suoraan ja joissa tapahtuu mitatun arvon muunnos sen muuttamiseksi tai osoittamiseksi edelleen. Esimerkki ensisijaisesta muuntimesta on lämpösähköisen lämpömittarin piirissä oleva termopari. Yksi ensisijaisten muuntimen tyypeistä on anturi - rakenteellisesti erillinen ensisijainen muunnin, josta vastaanotetaan mittaussignaaleja (se "antaa" tietoa). Anturi voidaan sijoittaa huomattavan etäisyyden päähän sen signaalit vastaanottavasta mittauslaitteesta. Esimerkiksi sääilmapallotunnistin. Ionisoivan säteilyn mittauksissa anturia kutsutaan usein ilmaisimeksi.

Muunnoksen luonteen mukaan MT:t voivat olla analogisia, analogia-digitaalisia (ADC), digitaalisia analogisia (DAC), toisin sanoen muuntaa digitaalisen signaalin analogiseksi tai päinvastoin. Analogisessa esitysmuodossa signaali voi saada jatkuvan arvojoukon, eli se on mitatun suuren jatkuva funktio. Digitaalisessa (diskreetissä) muodossa se esitetään digitaalisina ryhminä tai numeroina. Esimerkkejä MT:istä ovat mittausvirtamuuntajat ja vastuslämpömittarit.

Mittauslaite on mittauslaite, joka on suunniteltu saamaan mitatun fyysisen suuren arvot tietyllä alueella. Mittalaite esittää mittaustiedot muodossa, joka on tarkkailijan suorassa havaittavissa.

Osoitusmenetelmän mukaan erotetaan osoitin- ja tallennuslaitteet. Rekisteröinti voidaan suorittaa mittausarvon jatkuvana tallennuksena tai tulostamalla mittaustulokset digitaalisessa muodossa.

Suoravaikutteiset instrumentit näyttävät mitatun määrän osoitinlaitteessa, joka on kalibroitu tämän suuren yksiköissä. Esimerkiksi ampeerimittarit, lämpömittarit.

Vertailulaitteet on suunniteltu vertaamaan mitattuja määriä määriin, joiden arvot ovat tiedossa. Tällaisia laitteita käytetään tarkempiin mittauksiin.

Toimintansa perusteella mittalaitteet jaetaan integroiviin ja summaaviin, analogisiin ja digitaalisiin, tallennus- ja tulostukseen.

Mittauslaitteisto ja -järjestelmä - joukko toiminnallisesti yhdistettyjä mittauksia, mittalaitteita ja muita laitteita, jotka on tarkoitettu yhden tai useamman suuren mittaamiseen ja jotka sijaitsevat yhdessä paikassa (asennus) tai mittauskohteen (järjestelmän) eri paikoissa. Mittausjärjestelmät ovat pääsääntöisesti automatisoituja ja olennaisesti mahdollistavat mittaus-, käsittely- ja mittaustulosten esittämisen prosessien automatisoinnin. Esimerkkinä mittausjärjestelmistä ovat automatisoidut säteilyvalvontajärjestelmät (ARMS) eri ydinfysiikan laitoksissa, kuten esimerkiksi ydinreaktoreissa tai varautuneissa hiukkaskiihdyttimissä.

Metrologisen käyttötarkoituksensa mukaan mittauslaitteet jaetaan työ- ja standardeihin.

Toimiva SI-mittalaite, joka on tarkoitettu mittauksiin, jotka eivät liity yksikkökoon siirtoon muihin mittalaitteisiin. Toimivaa mittauslaitetta voidaan käyttää myös indikaattorina. Indikaattori on tekninen väline tai aine, joka on suunniteltu määrittämään minkä tahansa fyysisen suuren tai sen kynnysarvon ylityksen. Indikaattorilla ei ole standardoituja metrologisia ominaisuuksia. Esimerkkejä indikaattoreista ovat oskilloskooppi, lakmuspaperi jne.

Standardi on mittauslaite, joka on tarkoitettu yksikön toistamiseen ja (tai) säilyttämiseen ja sen koon siirtämiseen muihin mittalaitteisiin.

Niistä voidaan erottaa eri luokkien työstandardit, joita aiemmin kutsuttiin esimerkillisiksi mittauslaitteiksi. Standardeja käsitellään tarkemmin alla.

Mittauslaitteiden luokittelu tapahtuu useiden muiden kriteerien mukaan. Esimerkiksi mitattujen suureiden tyypeillä, kuten edellä kohdassa 1.7. on käsitelty, asteikon tyypin mukaan (tasainen tai epätasainen asteikko), mittauskohteen yhteydessä (kosketus tai ei-kosketus).

Mittauslaite (MI) Niitä kutsutaan teknisiksi välineiksi (tai niiden kompleksiksi), joita käytetään mittauksissa ja joilla on standardoidut metrologiset ominaisuudet.

Tämä määritelmä paljastaa SI:n metrologisen olemuksen, joka koostuu ensinnäkin "kyvystä" tallentaa (tai toistaa) fyysisen suuren yksikkö ja toiseksi tallennetun yksikön koon muuttumattomuudesta.

SI voidaan luokitella kahden kriteerin mukaan:

1) suunnittelu; 2) metrologinen tarkoitus.

Suunnittelultaan SI on jaettu mittauksiin, mittausmuuntimiin; mittauslaitteet; mittauslaitteistot, mittausjärjestelmät.

Määrän mittarit- SI, joka on tarkoitettu yhden tai useamman määritellyn koon fyysisen määrän jäljentämiseen ja (tai) varastointiin. Mittoja on: yksiselitteinen (1kg paino, kaliiperi); moniarvoinen (asteikkopalkki); mittasarjat (painot, mittasarjat). Toimenpidejoukkoa, joka on rakenteellisesti yhdistetty yhdeksi laitteeksi, kutsutaan mittavarastoksi. Vertailu mittaan suoritetaan käyttämällä erityisiä teknisiä välineitä - vertailulaitteita (vipuvaaka, mittasilta jne.).

Mittausmuuntimet (MT)- SI, jota käytetään muuttamaan mitattu määrä toiseksi mittaustiedon suureksi tai signaaliksi, joka on kätevä prosessointia, tallennusta ja muita muunnoksia varten. Muunnoksen luonteen perusteella erotetaan analogiset (AD), digitaali-analogiset (DAC) ja analogia-digitaalimuuntimet (ADC). Niiden sijainnin perusteella mittauspiirissä erotetaan ensisijaiset (mittauslaite, johon mitattava arvo vaikuttaa suoraan) ja välimuuntimet (mittauslaite, joka sijaitsee mittauspiirissä ensisijaisen jännitelähteen jälkeen) muuntimet.

Mittauslaite- SI, suunniteltu saamaan mitatun fyysisen suuren arvot tietyllä alueella. Laite sisältää pääsääntöisesti laitteen mitatun arvon muuntamiseksi ja näyttämiseksi siinä muodossa, joka on havaittavissa parhaiten. Jos laite on kytketty minitietokoneeseen, raportti voidaan luoda näytön avulla.

Mittausarvon näyttöasteen mukaan mittauslaitteet jaetaan osoittaviin ja tallentaviin. Osoittava laite sallii vain mitatun arvon lukemisen (mikrometri, painemittari jne.). Tallennuslaitteessa lukemien tallennus tarjotaan - kaavion muodossa tulostamalla lukemat (lennätin, kirjoituselementillä varustettu katkaisukone jne.).

Kaikki mittauslaitteet voidaan jakaa pääasiassa seuraaviin ryhmiin:

§ viivatyökalut (vernier-satulat);

§ mikrometriset instrumentit (mikrometri);

§ vipu-mekaaninen (ilmaisimet);

§ optiset instrumentit (tasot, etäisyysmittarit);

§ häiriölaitteet (interferometri);

§ mittauslaitteet (UMM - universaali mittausmikroskooppi);

§ pneumaattiset instrumentit (painemittarit);

§ sähkölaitteet (ampeerimittarit);

Mittausasetukset- joukko toiminnallisesti yhdistettyjä mittoja, mittauslaitteita, mittausantureita ja muita laitteita, jotka on tarkoitettu yhden tai useamman fyysisen suuren mittaamiseen ja jotka sijaitsevat yhdessä paikassa. Minkä tahansa tuotteen testaamiseen tarkoitettua mittauslaitteistoa kutsutaan testipenkiksi.

Mittausjärjestelmä- sarja toiminnallisesti yhdistettyjä mittoja, mittalaitteita, mittausantureita, tietokoneita ja muita teknisiä välineitä, jotka sijaitsevat valvottavan tilan eri kohdissa yhden tai useamman tälle tilalle ominaisen fyysisen suuren mittaamiseksi. Esimerkiksi radionavigointijärjestelmä alusten sijainnin määrittämiseksi.

Nykyaikainen mittaustekniikka sisältää: automatisoidun mittausjärjestelmän (AMS); tieto- ja mittausjärjestelmä (IMS); mittaus- ja laskentakompleksi (MCC). Tyypillinen IIS sisältää tietokoneen ja varmistaa kohteen tai prosessin tilaa kuvaavien antureilta tulevan tiedon keräämisen, käsittelyn ja tallentamisen.

Metrologisen tarkoituksen mukaan Kaikki mittauslaitteet on jaettu kahteen tyyppiin - toimivat mittauslaitteet ja standardit.

Working Measuring Instruments (RSI) on tarkoitettu teknisiin mittauksiin. Käyttöehtojen mukaan ne voivat olla:

§ laboratorio, käytetään tieteellisessä tutkimuksessa, lääketieteellisissä mittauksissa jne.;

§ tuotantoon käytetään valvomaan teknisten prosessien ominaisuuksia, valmiiden tuotteiden laadunvalvontaa jne.;

§ ala, työskentelee jatkuvasti muuttuvien ulkoisten vaikutusten olosuhteissa laajalla alueella.

Jokaisella RSI-tyypillä on erityisiä vaatimuksia: laboratorioille - parempi tarkkuus, herkkyys ja vakaus; tuotantoon - lisääntynyt iskun- ja tärinäkuormituksen kestävyys, korkeat ja alhaiset lämpötilat, kosteus, pöly.

Erityinen mittauslaite on vakiona. Standardit ovat erittäin tarkkoja mittauslaitteita, ja siksi niitä käytetään metrologisissa mittauksissa yksikön kokoa koskevien tietojen välittämiseen ja niiden tarkoituksena on varmistaa mittausten tasaisuus.

Fyysisen määrän standardiyksikön alle tarkoittaa SI:tä (tai SI-kompleksia), joka on tarkoitettu koon jäljentämiseen ja (tai) tallentamiseen ja siirtämiseen alaisille SI-varmennusjärjestelmän mukaisesti ja hyväksytty standardiksi määrätyllä tavalla. Standardien yleiset vaatimukset on esitetty GOST 8.057-80 "GSI. Fysikaalisten suureiden yksikköstandardit. Perussäännökset."

Standardeilla on oltava vähintään kolme olennaista ominaisuutta - muuttumattomuus, toistettavuus ja vertailukelpoisuus.

Muuttumattomuus- standardin ominaisuus pitää uusittavuuskoko ja PV-yksikkö muuttumattomina pitkän ajan kuluessa.

Toistettavuus- kyky toistaa fyysisen suuren yksikkö pienimmällä virheellä saavutetulla mittaustekniikan kehitystasolla.

Vertailukelpoisuus- kyky varmistaa vertailu muiden, todentamisjärjestelmässä alempien mittauslaitteiden standardiin suurimmalla tarkkuudella saavutetulla mittaustekniikan kehitystasolla.

Seuraavat standardityypit erotetaan:

§ ensisijainen- varmistaa yksikön toiston maan korkeimmalla tarkkuudella; Ensisijaisia standardeja, jotka on hyväksytty valtuutetun valtion elimen päätöksellä alkuperäisiksi valtion alueella, kutsutaan valtion standardeiksi. Esimerkki ensisijaisesta standardista on SI-kompleksi kilogramman toistamiseksi käyttämällä platina-iridium-prototyyppiä ja standardivaakaa;

§ toissijainen- standardi, joka vastaanottaa yksikön koon suoraan tietyn yksikön ensisijaisesta standardista. Toissijaisia standardeja ovat: vertailustandardit, joita käytetään vertailemaan standardeja, joita ei syystä tai toisesta voida suoraan verrata toisiinsa, ja kopiointistandardit, joita käytetään siirtämään tietoa yksikön koosta työstandardeihin;

§ työntekijä- standardi, jonka tarkoituksena on ilmoittaa yksikön koko toimivaksi SI:ksi. Tarvittaessa työstandardit jaetaan luokkiin - 1., 2., ..., nth;

§ alkuperäinen- standardi, jolla on korkeimmat metrologiset ominaisuudet (tietyssä laboratoriossa, organisaatiossa, yrityksessä), josta yksikön koko siirretään alastandardeihin ja olemassa olevaan SI:ään. Maan viitestandardi on ensisijainen standardi; tasavallan, alueen tai yrityksen alkuperäinen standardi voi olla toissijainen tai toimiva standardi.

Kansallisten standardien lisäksi, jotka tunnustetaan virallisella päätöksellä yhden maan lähtökohtana, on olemassa kansainvälisiä standardeja, jotka hyväksytään kansainvälisellä sopimuksella. Esimerkki kansainvälisestä standardista on kansainvälisen paino- ja mittatoimiston (BIPM) ylläpitämä kilogramman prototyyppi.

Yksikön koko siirretään "ylhäältä alas" tarkemmista SI:istä vähemmän tarkkoihin varmennusjärjestelmän määrittämien lähetysvaiheiden lukumäärän mukaisesti: ensisijainen standardi - toissijainen standardi - 1. luokan toimintastandardi - 2. luokka ... - toimiva mittauslaite.

Venäjän viitepohja- Tämä on joukko valtion ensisijaisia ja toissijaisia standardeja sekä maan tarkimmat asetukset fyysisten määrien yksiköiden toistamiseen.

Venäjän standardikannan perusta muodostuu valtion perusyksiköiden perusstandardeista - metri, kilogramma, sekunti, ampeeri, kelvin, kandela. Venäjän nykyaikainen standardikanta sisältää 118 valtion standardia, 76 erittäin tarkkaa asennusta ja yli 300 toissijaista standardia, jotka varmistavat yhdenmukaisuuden ja vaaditun tarkkuuden. Se on mukautettu eurooppalaiseen ja kansainväliseen järjestelmään mittausten yhtenäisyyden varmistamiseksi.