- Главная
- Информатика
- Человеко-машинная модель взаимодействия Оператора с ЭЭС
Содержание
- 2. Программа курса (2 кредита, 1 курс) Соответствие ГОСО МОН РК:, ТУП, РУП, Силлабус Преподаватель: Рожков В.И.
- 3. Краткое описание курса © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 Цель курса – изучение основ метрологии и
- 4. Результаты освоения дисциплины © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 Знать: основные источники научно-технической информации по вопросам
- 5. Рекомендуемая литература © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 1. Закон РК от 9.06.2004 года "Об обеспечении
- 6. Рейтинговая оценка знаний ( © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 В соответствии КСО – балльная система
- 7. ОБЪЕКТ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (Т, ТР, АТ) ВЫРАБОТКА И ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ММ
- 8. © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 Цель курса – изучение основ метрологии и измерительной техники (методы
- 9. 1. Современная метрология (три раздела) © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 Метрология – наука об измерениях,
- 10. Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты (РИ) выражены в узаконенных единицах, а погрешности
- 11. 2. Система единиц физических величин (ФВ) © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 Единица ФВ – та,
- 12. 1. Метр – путь, который проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды. 2. КГ –
- 13. Причина широкого распространения последних — простота и удобство получения, преобразования, передачи и хранения информации, представленной в
- 14. Измерение (measurement, РМГ29-99) – совокупность операций специальными техническими СИ, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном
- 15. 1. Процесс измерения ФВ (A) © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 ОИ (n∙A) ХВХ СИ∙n YВЫХ
- 16. Классификация измерений по РМГ 29-99 © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 проще – это процесс нахождения
- 17. 2. Метод измерения (МИ) © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 приём или их совокупность для сравнения
- 18. © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 Метод замещения, где в одной цепи АХ замещают мерой А0
- 19. 3. Средство измерения (СИ) © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 Техническое средство для измерений, имеющие НМХ
- 20. ГСИ – Государственная система приборов и автоматов требует строить СИ по блочно-модульному принципу (иерархично), т.с. формирует
- 21. © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 Первая – отклонение РИ от истинного значения (действительного в практике,
- 22. ОИ ХВХ СИ∙n YВЫХ Х = АХ / ед.изм. ВФВ ВФВ ВФВ ВФВ ВФВ ВФВ ВФВ
- 23. 1. Погрешность результата измерения © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 По способу числового выражения: АБСОЛЮТНАЯ погрешность
- 24. В зависимости от источника возникновения погрешности, РИ любого измерения определяют как сумму 4-ёх составляющих, отвечающих на
- 25. 2. Погрешность РИ: инструментальная © Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015 в общем, описывается учётом суммы 4ЁХ
- 26. АБСОЛЮТНАЯ погрешность – разность между показанием Х по прибору и истинным АХ (действительным по образцовому или
- 27. ОСНОВНАЯ и ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ погрешности СИ фактические погрешности типового технического устройства. Первая, ОСНОВНАЯ – определяется в нормальных
- 29. Скачать презентацию
Программа курса (2 кредита, 1 курс)
Соответствие ГОСО МОН РК:, ТУП,
Программа курса (2 кредита, 1 курс)
Соответствие ГОСО МОН РК:, ТУП,
Преподаватель: Рожков В.И. (1218 аудитория_ЭСН)
Дисциплина: IIT, ПД/КВ, 90 часов
Реквизиты:
pre: ТОЭ, Математика: ТВ, Физика, Информатика, ЭТМ, ЭТЧ
post: необходима для выполнения БВР, изучения специальных электротехнических дисциплин и на практике (производстве)
Цель, задачи, навыки обучающегося (компетенции ECTS)
Структура и содержание дисциплины
Список рекомендуемой литературы
Политика курса и оценки знаний (требования)
Рейтинг: <49-F, 50-C, 75-B, 90>-A
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
7
Краткое описание курса
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Цель курса – изучение
Краткое описание курса
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Цель курса – изучение
ИИТ предназначена для получения опытным путем количественно определенной информации о разнообразных объектах материального мира и имеет важное и непрерывно возрастающее значение в жизни человечества. Она решает огромный круг задач, связанных главным образом со сбором, переработкой, передачей, хранением, выдачей разнообразной информации человеку или машине.
«Без должного развития методов и средств измерения невозможен прогресс НиТ»
«Измерение – важнейший путь познания природы, которое даёт количественную информацию об интересующих нас объектах и явлениях, что позволяет устанавливать действующие в природе закономерности»
«Электроэнергия – это признак и продукт богатого общества. Без электроэнергии невозможно представить себе современного освещения, тепла, двигательной нагрузки»
Результаты освоения дисциплины
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Знать:
основные источники научно-технической
Результаты освоения дисциплины
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Знать:
основные источники научно-технической
методы измерений физических величин;
способы представления результатов измерений;
способы нормирования погрешностей средств измерений.
Уметь:
применять, эксплуатировать и производить выбор средств измерений;
оценивать погрешности результатов измерений;
осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы;
проводить физические эксперименты с применением средств измерений.
Владеть:
навыками дискуссии по профессиональной тематике;
терминологией в области метрологии;
навыками поиска информации о средствах измерений;
информацией о метрологических характеристиках СИ для использования в практике;
навыками применения полученной информации при проектировании новых технических изделий.
Рекомендуемая литература
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
1. Закон РК от 9.06.2004
Рекомендуемая литература
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
1. Закон РК от 9.06.2004
2. РМГ 29-99. Рекомендации по межгосударственной стандартизации. ГСИ обеспечения ЕИ, 2009
3. Сборник нормативных и методических документов по измерениям, коммерческому и техническому учёту электрической энергии и мощности / Сост.Загорский Я.Т. – М.:ЭНАС, 2003.
4. Панфилов В.А. Электрические измерения. М.: ИЦ «Академия», 2006 (БЭ).
5. Душин Е.М. Основы метрологии и электрические измерения. М.: Энергоатомиздат, 1987.
6. Евтихиев Н.Н. и др. Измерения электрических и неэлектрических величин. М.: ЭАИ, 1990.
7. Раннев Г.Г. Тарасенко А.П. Электрические измерения. М.: ИЦ «Академия», 2006.
8. Клаассен К.Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в ИТ. – М.: 2000.
9. Информационно-измерительная техника – Рожков В.И., Астана: КазАТУ, 2012 – 183 с.
10. Атамалян Э.Г. Методы и приборы измерения электрических величин. – М.: ВШ, 2005.
11. Харт Х. Введение в измерительную технику. – М.: Издательство "Мир", 2000.
12. Алиев Т.М., Тер-Хачатуров А.А. Измерительная техника. - М.: ВШ, 1991.
13. Спектор С.А. Электрические измерения физических величин. – М.: Энергоатомиздат,1987.
14. Олейникова Л.Д. Единицы физических величин в энергетике: Справочник. –М.: ЭАИ, 1983.
15. Тартаковский Д.Ф. и др. Метрология, стандартизация и технические СИ. – М.: ВШ., 2001.
16. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация: Учеб. для вузов. – П., Лидер, 2010.
17. Голубинский Ю.М. Системы единиц величин. Система СИ и размерности. – Пенза: ПГУ, 2004
18. Нестеров А.Л. Проектирование АСУТП: МП в 2 Т. - СПб: Издательство ДЕАН. 2006, 2009.
Рейтинговая оценка знаний (<49;<74;<89;<100)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
В соответствии КСО
Рейтинговая оценка знаний (<49;<74;<89;<100)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
В соответствии КСО
Итоговая (окончательная) оценка зависит от наличия ТУ>50% и Э>50%
Пересдача любой формы контроля, не допускается, аппелируется!
Для успешного освоения курса «Информационно-измерительная техника», необходимо иметь положительный минимум по его ПРЕ реквизитам: Физика, ВМ (КП,ТВ), ЭТЧ (ЕСКД, НГ, Cad), ТОЭ-1, Информатика.
А также, первой и важнейшей составляющей успешного освоения курса является тема самостоятельного изучения (СРС):
«Глоссарий. Структура электроэнергетики»
ОБЪЕКТ ИЗМЕРЕНИЯ
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
(Т, ТР, АТ)
ВЫРАБОТКА И
ПЕРЕДАЧА
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И
ПРИМЕНЕНИЕ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
ММ
Д
ВП
АЦП
ЭВМ,
ПК
Технологический процесс
ВФВ
ВФВ
Д
?
ИО
АР
ЦАП
ВП
ИО
АР
СИ
УС
Первичное (силовое) ЭО
Вторичные
ОБЪЕКТ ИЗМЕРЕНИЯ
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
(Т, ТР, АТ)
ВЫРАБОТКА И
ПЕРЕДАЧА
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И
ПРИМЕНЕНИЕ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
ММ
Д
ВП
АЦП
ЭВМ,
ПК
Технологический процесс
ВФВ
ВФВ
Д
?
ИО
АР
ЦАП
ВП
ИО
АР
СИ
УС
Первичное (силовое) ЭО
Вторичные
Оператор
Человеко-машинная модель взаимодействия Оператора с ЭЭС (ИУП)
Знание ЭВМ и программирования, после изучения ИИТ, позволит разрабатывать мат.модели ТП и объектов, элементы автоматики (АЦП, ЦАП, АР), изучаемые далее: ТАУ, ПЭ, ППвЭЭ и РЗиА.
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Цель курса – изучение основ метрологии
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Цель курса – изучение основ метрологии
Метрология
1. Система единиц ФВ (SI)
2. Подходы к измерению ФВ
1. Современная метрология (три раздела)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Метрология –
1. Современная метрология (три раздела)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Метрология –
единства и способах достижения требуемой точности. Научная основа ГСИ (РМГ).
3. Практическая (прикладная) метрология, основное содержание курса ИИТ - вопросы практического применения разработок 1-го и положений 2-го разделов.
2. Законодательная метрология – предмет есть установление обязательных технических и юридических требований (комплекс правил, регламент и контроль над которыми осуществляется государством - ГМС) по применению единиц ФВ, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений в интересах общества.
1. Теоретическая метрология – раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии (теорий и учений).
Зародилась ещё в древности и с развитием «2ГО» кардинально совершенствуется, что в 1960 году на XI-ой ГКМВ привело к образованию «Международной системы единиц» (System International), включающей 7 основных, 2 дополнительные и ~ 200 производных. По сути, Метрология – совокупность измерений ФВ, свойственных какой-либо науки и техники, выделяющаяся своей спецификой: электрические, механические, магнитные, акустические, оптические, ионизирующих излучений и др. Новейшие физические принципы, информационные и компьютерные технологии позволяют разрабатывать современные виртуальные приборы, автоматические измерительные системы, обладающие многофункциональностью, высокой точностью и быстродействием.
Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты (РИ) выражены
Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты (РИ) выражены
В РК метрологическая деятельность регулируется РМГ 29-99 и законом РК «Об обеспечении единства измерений» от 2012 (посл. изменения), основные статьи которого устанавливают:
а) организационную структуру государственного управления ОЕИ;
б) нормативные документы по обеспечению единства измерений;
в) единицы величин и государственные эталоны единиц величин;
г) средства и методики измерений.
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Обеспечение единства измерений может быть решено при соблюдении двух основополагающих условий:
1. Выражение РИ в единых узаконенных единицах ФВ;
2. Установление допустимых погрешностей РИ и пределов, за которые они не должны выходить при заданной вероятности.
Поверка средства измерения (калибровка)
Экспертиза (метрологическая)
Аттестация СИ (метрологическая)
Сертификация
2. Система единиц физических величин (ФВ)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Единица
2. Система единиц физических величин (ФВ)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Единица
Совокупность основных, дополнительных и производных единиц ФВ, образованных
едиными принципами заданной системы ФВ: «International system of units of measurement».
Физическая величина (physical quantity) – свойство физического объекта (системы, явления или процесса), в качественном отношении общее для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого (m, U).
Значение ФВ (value of a quantity) – выражение размера ФВ (количественная оценка) в виде конкретного (некоторого) числа принятых для неё единиц.
Истинное значение ФВ (true value) – то, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую ФВ.
Действительное значение ФВ (conventional true value) – то, которое получено экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.
Влияющая ФВ (influence quantity) – та, которая оказывает влияние на размер измеряемой величины и (или) результат измерений
Уравнение связи между величинами – отражает связь между ФВ, обусловленная законами природы, в котором под буквенными символами понимают ФВ.
1. Метр – путь, который проходит свет в вакууме за 1/299792458
1. Метр – путь, который проходит свет в вакууме за 1/299792458
2. КГ – международный прототип во Франции в Бюро мер. В Германии и США modern.
3. Секунда – 9192631770 периодов излучения – переход между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома Цезия–133 без ВФВ.
4. Ампер – сила DC, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками силу, равную 2∙10-7 Н на каждый метр длины.
5. Кельвин – 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды (°C).
6. Кандела – сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540∙1012 Гц, энергетическая сила которого в этом направлении = 1/683 Вт/ср2.
8, 9. Радиан и стерадиан – плоский и телесный (пространственный) углы
7. Моль – количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде углерода 12 массой 0,012 кг.
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Взаимосвязь единиц ФВ (SI):
Причина широкого распространения последних — простота и удобство получения, преобразования, передачи
Причина широкого распространения последних — простота и удобство получения, преобразования, передачи
3. Подходы к измерению физических величин
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Измерение (measurement, РМГ29-99) – совокупность операций специальными техническими СИ, обеспечивающих нахождение
Измерение (measurement, РМГ29-99) – совокупность операций специальными техническими СИ, обеспечивающих нахождение
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Цель курса – изучение основ метрологии и измерительной техники (методы и средства измерения) для применения их в практической деятельности, чтобы количественно оценивать ОИ в значениях ФВ принятыми для них единицами.
Процесс измерения
1. Метод измерения
2. Средство измерения
1. Процесс измерения ФВ (A)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
ОИ
(n∙A)
ХВХ
СИ∙n
YВЫХ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
С ОИ
1. Процесс измерения ФВ (A)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
ОИ
(n∙A)
ХВХ
СИ∙n
YВЫХ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
С ОИ
ВФВ
Независимо от точности метода и средства измерения (используемых в них принципов преобразования) полученный РИ отличается от истинного, имеем действительное – АХ, нормируемое ГМС по эталону:
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
РИ
В практике проявляемые виды ПОГРЕШНОСТЕЙ делят на группы:
– ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТА ИЗМЕРЕНИЯ,
– ПОГРЕШНОСТИ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ.
, но это ТЕМА следующей ЛЕКЦИИ № 4
Главная задача практической метрологии ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ,
неизбежно возникающих вследствие наличия ВФВ.
Классификация измерений по РМГ 29-99
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
проще –
Классификация измерений по РМГ 29-99
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
проще –
Различают также однократное и многократное (ряд однократных одного замера А),
а также контрольно-поверочные и технические – определяющие уровень точности.
статическое – измерение ФВ, принимаемое const на протяжении времени измерения ΔtИ.
динамическое – измерение, изменяющейся по размеру ФВ на протяжении ΔtИ.
абсолютное – основано на прямых измерениях одной или нескольких основных ФВ и (или) использовании значений физических констант;
относительное – измерение отношения ФВ к одноименной, играющей роль единицы, или измерение изменения ФВ по отношению к одноименной, принимаемой за исходную.
прямое – искомое значение ФВ непосредственно получают сравнением с её единицей;
косвенное – искомое значение ФВ определяют по результатам прямых измерений других ФВ, функционально связанных с искомой математической зависимостью (R=U / I);
совокупное – искомое значение ФВ получают на основе одновременного измерения нескольких одноимённых других ФВ (прямо и (или) косвенно) путем последующего решения системы уравнений, характеризующее А в различных их сочетаниях:
совместное – одновременное измерение двух или нескольких не одноимённых ФВ для определения зависимости между ними.
2. Метод измерения (МИ)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
приём или их
2. Метод измерения (МИ)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
приём или их
соответствии принятого принципа измерения (физического явления или эф.).
МИ обусловливается устройством СИ и определяется принципом его построения.
Различают также контактный и бесконтактный методы. В общем, процедура измерения включает операции: выработки, сравнения, преобразования, представления. Тенденции повышения точности измерений заключаются в совершенствовании методов, основанных на электрических принципах.
Метод сравнения с мерой – метод измерений, в котором АХ сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой – А0. Он более точный чем прямой метод, но несколько сложен. Показывающее СИ – ЦОУ.
Метод непосредственной оценки –метод измерения, при котором значение измеряемой величины определяют прямо по показывающему средству измерения (отградуированному ОУ – шкала, нониус).
Метод сравнения с мерой – для более точных измерений. В зависимости от наличия или отсутствия разности (ΔХ) между АХ и А0 при сравнении, различают его модификации, реализуя сравнение одновременно или в разные моменты t.
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Метод замещения,
где в одной цепи
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Метод замещения,
где в одной цепи
АХ замещают мерой А0
с известным
значением ФВ.
Либо метод дополнения,
где к АХ добавляют значение А0 с расчётом, что сумма воздействия на К будет равна заранее
заданному значению.
Оба метода требуют большего времени на процесс измерения.
При этом МСМ результирующий эффект воздействия АХ и А0 на прибор сравнения (К) доводят до 0 (нуля).
При этом МСМ измеряется разность
при сравнении АХ с известной однородной А0 (незначительно отличающейся по значению).
Типичный пример реализации нулевого метода – измерение параметров цепей RLC и др. уравновешиваемым мостом постоянного тока.
3. Средство измерения (СИ)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Техническое средство для
3. Средство измерения (СИ)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Техническое средство для
По классификационным признакам различают 5 видов СИ (тип в реестре):
– мера (material measure), воспроизводит и (или) хранит размер ФВ при сравнении.
– преобразователь (measuring transducer) – ЭСИ, применяется в его составе СИ
– прибор (measuring instrument) состоит из устройств (например, ЦОУ)
– установка (measuring installation), более крупного масштаба – машина
– система (measuring system), в составе которой выделяют ЭВМ и канал связи
По значению в иерархии СИ (важности) делят на три категории:
– ЭТАЛОН – высокоточная мера, прибор, преобразователь (совокупность), предназначенная для воспроизведения и хранения единицы ФВ с целью передачи размера величины другим СИ;
– ОБРАЗЦОВЫЕ СИ – для поверки и градуировки рабочих СИ. Их верхний предел измерений д.б. ≥ пределу поверяемого, а допускаемая погрешность д.б. меньше в 4-5 раз испытуемого. ОСИ поверяются в государственных контрольных институтах по эталонам;
– РАБОЧИЕ СИ повышенной точности (лаб.) и технические, для повседневных практических измерений, которые не предназначены для передачи размера единицы другим СИ. Поверка их осуществляется в контрольных лабораториях системы Госстандарта.
ГСИ – Государственная система приборов и автоматов
требует строить СИ по блочно-модульному
ГСИ – Государственная система приборов и автоматов
требует строить СИ по блочно-модульному
формирует унификацию сигналов между СИ для их согласования (НТД):
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
1. Нормируемая величина электрических сигналов YВЫХ и ХВХ:
а) цепи DC = 0…±5 мА; 0…±20 мА – импульсного типа; со смещением нуля ±1…±5; ±4…±20 мА, т.е. потенциального типа, у этой группы приборов величины внутреннего сопротивления должна быть RВН ≤ 1 кОм.
б) цепи DC = 0…±1 В, 0…±10 В, причём у таких СИ, RВН ≥ 1 кОм.
в) AC с частотой f = 50 и 400 Гц: 1 В; 2 В, 5 В; 100 В; 100/√3 В; 1 и 5 А.
2. Нормируемая величина частоты СИ по YВЫХ и ХВХ имеет рекомендуемый диапазон: 5…25 Гц; 1,5…2,5 кГц и 4…8 кГц.
3. Нормированная выходная величина давления приборов на пневматической системы: YВЫХ = 0,2…1 кг∙с/см2 (0,02…0,1 МПа).
СИ с унифицированными выходными (YВЫХ) и входными (XВХ) сигналами обеспечивают взаимозаменяемость их, что способствует сокращению разновидности вторичных измерительных устройств, повышает надежность действия устройств при автоматизации измерений и управления, дает широкие перспективы применения ЭВМ.
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Первая – отклонение РИ от истинного
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Первая – отклонение РИ от истинного
Цель курса – изучение основ метрологии и измерительной техники (методы и средства измерения) для применения их в практической деятельности, чтобы количественно оценивать ОИ в значениях ФВ принятыми для них единицами.
«ТОЧНОСТЬ» – характеристика измерения:
1. Погрешность результата измерения
2. Погрешность средства измерения
3. Класс точности и нормирование
ОИ
ХВХ
СИ∙n
YВЫХ
Х = АХ / ед.изм.
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Итак, чтобы
ОИ
ХВХ
СИ∙n
YВЫХ
Х = АХ / ед.изм.
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
ВФВ
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Итак, чтобы
но по квалификационным признакам их делят на две группы:
ОБЩАЯ ГРУППА – Погрешности РИ, описывает разность ΔΣ = Х – АХ, она возникает вследствие несовершенства используемых методов измерения.
ЧАСТНАЯ ГРУППА – Погрешности СИ (инструментов) – обусловлена НМХ (с учётом экспериментальных) применяемых СИ, определяет насколько действительные свойства средств измерения близки к НОМИНАЛЬНЫМ.
ΔΣ = ΔОСН + ΔДОП + ΔМЕТ + ΔВЗД + ΔСУБ
1. Погрешность результата измерения
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
По способу числового
1. Погрешность результата измерения
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
По способу числового
АБСОЛЮТНАЯ погрешность –
выражается в именованных единицах,
принимаемое по модулю: |ΔХ|
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ погрешность – выражается отношением абсолютной к действительному или измеренному значению измеряемой ФВ (в долях или %):
классифицируют по трём общепринятым признакам:
По закономерностям проявления:
СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ – постоянна или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же ФВ (устраняются поправкой);
СЛУЧАЙНАЯ – изменяются случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях одной и той же ФВ;
ПРОМАХ (грубая погрешность) – резко отличающийся отдельный РИ, входящий в ряд измерений (исключаются из эксперимента до начала обработки результатов наблюдений).
В зависимости от источника возникновения погрешности, РИ любого измерения определяют как
В зависимости от источника возникновения погрешности, РИ любого измерения определяют как
МЕТОДИЧЕСКАЯ – обусловлена несовершенством принятого метода измерений, не зависит от инструмента (оценивается и компенсируется). Особенно проявляется при косвенных измерениях СИ∙n (RВН, ΔВЗД, схем вкл.).
ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ (д.б. достаточной) – обусловлена погрешностью применяемого СИ, его НМХ: основной (класс точности) и дополнительной.
ВЫЧИСЛЕНИЙ – обусловлена сложностью алгоритма обработки РИ.
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Интерполяции (квантования) Параллакса:
СУБЪЕКТИВНАЯ – зависит от квалификации субъекта (оператора), состоит из погрешностей:
2. Погрешность РИ: инструментальная
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
в общем, описывается
2. Погрешность РИ: инструментальная
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
в общем, описывается
ОСНОВНАЯ – обусловлена неидеальностью собственных свойств СИ и показывает отличие действительной функции преобразования в нормальных условиях от номинальной функции. По способу числового выражения для СИ выделяют: абсолютную, относительную и приведённую (следующие 2 слайда).
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ – обусловлена реакцией СИ на изменения внешних влияющих величин (ВФВ), неинформативных параметров входного сигнала (ХВХ). Возникает вместе с основной, вследствие выхода за пределы нормальных условий измерения (расширенной области значений - РОЗ) измеряемой ФВ – Х (последующие 3,4 слайд).
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ – обусловлена реакцией, возникающей между СИ и ОИ в момент измерения, т.к. каждый из них характеризуется своими собственными свойствами преобразования измерительного сигнала, что естественно мешает, создаёт погрешность, при определении измеряемой ФВ – Х (на ПРАКТИЧЕСКИХ).
ДИНАМИЧЕСКАЯ – возникает при измерении изменяющейся в процессе измерения ФВ. Обусловлена реакцией СИ на скорость (частоту) изменения ХВХ и зависит от динамических свойств (инерционности) СИ, частотного спектра ХВХ, изменений нагрузки и ВФВ. Различают полную и частную (заключительный слайд вопроса).
АБСОЛЮТНАЯ погрешность –
разность между показанием Х по прибору и истинным
АБСОЛЮТНАЯ погрешность –
разность между показанием Х по прибору и истинным
Основная для ПРИБОРА, по способу числового выражения:
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ погрешность – отношение абсолютной к истинному значению (действительному - АХ) измеряемой ФВ;
у аналоговых приборов с уменьшением Х эта погрешность увеличивается:
ПРИВЕДЁННАЯ погрешность (потенциальная точность СИ) – это относительная (%), но выраженная в виде отношения Δ к условно принятому значению ФВ const-ой во всём диапазоне измерений или в его части, т.е. ХN – нормирующему значению:
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Формулы
связи:
ОСНОВНАЯ и ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ погрешности СИ
фактические погрешности типового технического устройства.
Первая, ОСНОВНАЯ
ОСНОВНАЯ и ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ погрешности СИ
фактические погрешности типового технического устройства.
Первая, ОСНОВНАЯ
Вторая, НАИБОЛЬШАЯ ДОПУСТИМАЯ – возникает во время эксплуатации СИ при превышении ±ВФВ за пределы нормальных оговорённых значений, но в пределах расширенной области значений – РОЗ (указывается в паспорте)
© Рожков В.И. ИИТ, КазАТУ, 2015
Существует область значений ВФВ, при которых возможны хранение или транспортировка СИ.