Средства измерений. Метрологические характеристики

Сентябрь 13, 2022

Главная
Математика
Средства измерений. Метрологические характеристики

Содержание

2. Средства измерений Средство измерений – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее
3. Виды СИ по РМГ-29-99 все средства измерений делятся на пять видов: - меры, - измерительные преобразователи,
4. Меры Меры — это СИ, воспроизводящие или хранящие физическую величину заданного размера. Меры могут быть однозначными,
5. Измерительные преобразователи Измерительные преобразователи — СИ, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для
6. Преобразователи физического рода Преобразователи физического рода сигнала используются тогда, когда измеряемая величина неудобна для непосредственного измерения.
7. Функциональные преобразователи Функциональные преобразователи обеспечивают необходимую зависимость между информативными параметрами входного и выходного сигналов. Такие преобразователи
8. Виды преобразователей Масштабные преобразователи. К ним относятся : делитель, усилитель, трансформатор тока (напряжения). Согласующие преобразователи (согласующий
9. Преобразователи По месту включения в общей цепи преобразователи делят на первичные, к которым подводится измеряемая величина,
10. Измерительные приборы Измерительный прибор - СИ, предназначенное для переработки сигнала измерительной информации в другие, доступные для
11. Измерительная установка Измерительная установка— совокупность функционально объединенных СИ и вспомогательных устройств, расположенных в одном месте. Например,
12. Измерительная система Измерительная система — это комплекс СИ и вспомогательных устройств с компонентами связи (проводные, телевизионные
13. Виды СИ -2 По используемым физическим процессам ИУ разделяют на механические, электромеханические, электронные, оптоэлектронные и т.п.
14. Виды СИ -3 по способу обработки сигнала приборы делятся на аналоговые и цифровые показывающие, допускающие только
15. Образцовые и рабочие СИ По точности ИУ делят на образцовые, используемые для поверки других ИУ и
16. Метрологические характеристики СИ Для оценки пригодности СИ к измерениям в известном диапазоне с известной точностью используются
17. Основные нормируемые метрологические характеристике СИ по ГОСТ 8.009-72 диапазон измерений; пределы измерений, пределы шкалы; цена деления
18. Класс точности Обобщенная характеристика данного типа средств измерений, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основных
19. Класс точности Класс точности характеризует в каких пределах находится погрешность данного типа средств измерений, но не
20. Метрологические характеристики, определяемые классами точности Нормирование МХ по ГОСТ 8.401-80 Пределы допускаемых основной и дополнительной погрешностей
21. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ Погрешность результата измерения Δ— это отклонение результата измерений (Хе) от истинного
22. Обозначения классов точности В зависимости от формы выражения погрешности классы точности могут выражаться заглавными буквами латинского
23. Обозначения классов точности 0,5
24. Пример 1- вольтметр класса точности 0.5
25. Пример 3 – амперметр класса точности 0.02/0,01 с равномерной шкалой 0,02/0,01
26. Пример 4 – мегаомметр класса точности с неравномерной шкалой М4100/3500V 1984 2,5
27. Пример 2- амперметр класса точности 1.5 1,5 ГОСТ 8711-78 -∩
28. Погрешности цифровых СИ Погрешностью цифровых СИ и дискретных преобразователей является погрешность квантования, которая вносится округлением значения
29. Квантование погрешности цифровых СИ q – шаг квантования по уровню. +Δ 2q y x q 3q
30. Основные и дополнительные погрешности Основной называется погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях Составляющая погрешности средства
31. Нормальные значения температура окружающей среды (293+5) К; относительная влажность (65+15) %; атмосферное давление (100+4) кПа (750+30
32. Полная погрешность Суммарная абсолютная погрешность при влияющих факторах zi в общем случае равна: Δi = дополнительная
33. Составляющие погрешности СИ Аддитивная Мультипликативная
34. Компоненты погрешности
35. Относительная погрешность Xмин
36. Аддитивная погрешность
37. Мультипликативная погрешность
38. Общий случай
40. Скачать презентацию

Слайд 2

Средства измерений
Средство измерений – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее

нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и(или) хранящее единицу ФВ, размер которой принимается неизменным в течение известного интервала времени.

Слайд 3

Виды СИ по РМГ-29-99
все средства измерений делятся на пять видов:
- меры,

- измерительные преобразователи,
- измерительные приборы,
- - измерительные установки и
- измерительные системы.

Слайд 4

Меры
Меры — это СИ, воспроизводящие или хранящие физическую величину заданного размера.

Меры могут быть однозначными, воспроизводящими одно значение физической величины (гиря, калибр на заданный размер, образцы твердости, шероховатости, катушка сопротивления, нормальный элемент, воспроизводящий значение ЭДС), и многозначными — для воспроизведения плавно или дискретно ряда значений одной и той же физической величины (измерительный конденсатор переменной емкости, набор конечных мер, магазин емкостей, индуктивности и сопротивления, измерительные линейки)

Слайд 5

Измерительные преобразователи
Измерительные преобразователи — СИ, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации

в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Это термопары, измерительные трансформаторы и усилители, преобразователи давления. По месту, занимаемому в измерительной цепи, они делятся на первичные, промежуточные и т. п

Слайд 6

Преобразователи физического рода
Преобразователи физического рода сигнала используются тогда, когда измеряемая величина

неудобна для непосредственного измерения. Так многие неэлектрические величины предварительно преобразовываются в электрические (механическое перемещение или угловое вращение в электрическую величину) или одни электрические величины в другие (сопротивление в напряжение, термоэлектрический преобразователь, преобразователь напряжение-частота).

Слайд 7

Функциональные преобразователи
Функциональные преобразователи обеспечивают необходимую зависимость между информативными параметрами входного и

выходного сигналов. Такие преобразователи называют: дифференцирующий, интегрирующий, суммирующий, логарифмирующий и т.п.

Слайд 8

Виды преобразователей
Масштабные преобразователи. К ним относятся : делитель, усилитель, трансформатор тока

(напряжения).
Согласующие преобразователи (согласующий трансформатор, эмиттерный повторитель).

Слайд 9

Преобразователи
По месту включения в общей цепи преобразователи делят на первичные, к

которым подводится измеряемая величина, промежуточные и передающие, предназначенные для дистанционной передачи сигналов.

Слайд 10

Измерительные приборы
Измерительный прибор - СИ, предназначенное для переработки сигнала измерительной информации

в другие, доступные для непосредственного восприятия наблюдателем формы. Различают приборы прямого действия (амперметры, вольтметры, манометры) и приборы сравнения (компараторы).

Слайд 11

Измерительная установка
Измерительная установка— совокупность функционально объединенных СИ и вспомогательных устройств, расположенных

в одном месте. Например, поверочные установки, установки для испытания электротехнических, магнитных и других материалов

Слайд 12

Измерительная система
Измерительная система — это комплекс СИ и вспомогательных устройств с

компонентами связи (проводные, телевизионные и др.), предназначенный для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических системах управления.

Слайд 13

Виды СИ -2
По используемым физическим процессам ИУ разделяют на механические, электромеханические,

электронные, оптоэлектронные и т.п.
По физической природе измеряемой величины различают вольтметры, амперметры, термометры, манометры, уровнемеры, влагомеры и т.д.

Слайд 14

Виды СИ -3
по способу обработки сигнала приборы делятся на аналоговые и

цифровые
показывающие, допускающие только отсчитывание показаний, и регистрирующие, в которых предусмотрена автоматическая регистрация показаний.

Слайд 15

Образцовые и рабочие СИ
По точности ИУ делят на образцовые, используемые для

поверки других ИУ и утвержденные в качестве образцовых, и рабочие, используемые непосредственно в практических измерениях, не связанных с передачей размера единиц.

Слайд 16

Метрологические характеристики СИ
Для оценки пригодности СИ к измерениям в известном диапазоне

с известной точностью используются метрологические характеристики (МХ). Функции МХ:
установление точности измерений;
достижение взаимозаменяемости СИ, возможности сопоставления СИ и выбора нужных СИ по точности и др. характеристикам;
определение погрешностей;
оценка технического состояния СИ при поверке.

Слайд 17

Основные нормируемые метрологические характеристике СИ по ГОСТ 8.009-72
диапазон измерений;
пределы измерений, пределы

шкалы;
цена деления равномерной шкалы аналогового прибора, при неравномерной шкале – минимальная цена деления;
Чувствительность – отношение изменения сигнала Δу на выходе СИ к вызвавшему его изменению сигнала Δх на входе
выходной код, число разрядов кода, номинальная цена единицы наименьшего разряда цифровых СИ;
погрешность СИ;

Слайд 18

Класс точности
Обобщенная характеристика данного типа средств измерений, отражающая уровень их точности,

выражаемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность

Слайд 19

Класс точности
Класс точности характеризует в каких пределах находится погрешность данного типа

средств измерений, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполненных с помощью этих средств. Классы точности устанавливаются стандартами, содержащими технические требования к средствам измерений, подразделяемым по точности.

Слайд 20

Метрологические характеристики, определяемые классами точности
Нормирование МХ по ГОСТ 8.401-80
Пределы допускаемых основной

и дополнительной погрешностей выражают в форме приведенных,
относительных
или абсолютных погрешностей в зависимости от характера измерения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения средств измерений конкретного вида.
А =1; 1,5; (1,6); 2; (3); 4; 5; 6
n= 1; 0; -1; -2; …

Слайд 21

ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Погрешность результата измерения Δ— это отклонение результата

измерений (Хе)
от истинного значения Х и измеряемой величины .
Абсолютная погрешность
ΔX = Xе – Xи
Относительная погрешность
δ= ΔX / Xи = (Xе – Xи)/Xи
Приведенная погрешность
γ= ± (ΔХе/ Хn) * 100 %
Хn - нормирующее значение

Слайд 22

Обозначения классов точности
В зависимости от формы выражения погрешности классы точности могут

выражаться заглавными буквами латинского алфавита (например, N, M, C) или римскими цифрами (I, II, III и т.д.) с добавлением условных знаков, смысл которых раскрывается в нормативно-технической документации. При этом меньшие пределы погрешности должны соответствовать буквам, находящимся ближе к началу алфавита, или меньшим цифрам. Если же класс точности обозначается арабскими цифрами с добавлением какого-либо условного знака, то эти цифры непосредственно устанавливают оценку снизу точности показаний средств измерений.

Слайд 23

Обозначения классов точности
0,5

Слайд 24

Пример 1- вольтметр класса точности 0.5

Слайд 25

Пример 3 – амперметр класса точности 0.02/0,01 с равномерной шкалой
0,02/0,01

Слайд 26

Пример 4 – мегаомметр класса точности с неравномерной шкалой
М4100/3500V
1984
2,5

Слайд 27

Пример 2- амперметр класса точности 1.5
1,5 ГОСТ 8711-78
-∩

Слайд 28

Погрешности цифровых СИ
Погрешностью цифровых СИ и дискретных преобразователей является погрешность квантования,

которая вносится округлением значения измеряемой величины и номинального значения

Слайд 29

Квантование погрешности цифровых СИ
q – шаг квантования по уровню.
+Δ
2q
y
x
q
3q

Слайд 30

Основные и дополнительные погрешности
Основной называется погрешность средства измерений, применяемого в нормальных

условиях
Составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального его значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений, называется дополнительной погрешностью.

Слайд 31

Нормальные значения
температура окружающей среды (293+5) К;
относительная влажность (65+15) %;
атмосферное давление (100+4)

кПа (750+30 мм рт. ст.);
напряжение питающей электрической сети (220+4,4) В с частотой (50±0,5)Гц.

Слайд 32

Полная погрешность
Суммарная абсолютная погрешность при влияющих факторах zi в общем случае

равна:
Δi = дополнительная погрешность, вызванная изменением i-го влияющего фактора zi

Слайд 33

Составляющие погрешности СИ
Аддитивная
Мультипликативная

Слайд 34

Компоненты погрешности

Слайд 35

Относительная погрешность
Xмин

Слайд 36

Аддитивная погрешность

Слайд 37

Мультипликативная погрешность

Слайд 38

Средства измерений. Метрологические характеристики

Содержание

Средства измеренийСредство измерений – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее

Виды СИ по РМГ-29-99все средства измерений делятся на пять видов:- меры,

МерыМеры — это СИ, воспроизводящие или хранящие физическую величину заданного размера.

Измерительные преобразователиИзмерительные преобразователи — СИ, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации

Преобразователи физического родаПреобразователи физического рода сигнала используются тогда, когда измеряемая величина

Функциональные преобразователи Функциональные преобразователи обеспечивают необходимую зависимость между информативными параметрами входного и

Виды преобразователейМасштабные преобразователи. К ним относятся : делитель, усилитель, трансформатор тока

ПреобразователиПо месту включения в общей цепи преобразователи делят на первичные, к

Измерительные приборыИзмерительный прибор - СИ, предназначенное для переработки сигнала измерительной информации

Измерительная установкаИзмерительная установка— совокупность функционально объединенных СИ и вспомогательных устройств, расположенных

Измерительная системаИзмерительная система — это комплекс СИ и вспомогательных устройств с

Виды СИ -2По используемым физическим процессам ИУ разделяют на механические, электромеханические,

Виды СИ -3по способу обработки сигнала приборы делятся на аналоговые и

Образцовые и рабочие СИПо точности ИУ делят на образцовые, используемые для

Метрологические характеристики СИДля оценки пригодности СИ к измерениям в известном диапазоне

Основные нормируемые метрологические характеристике СИ по ГОСТ 8.009-72диапазон измерений;пределы измерений, пределы

Класс точностиОбобщенная характеристика данного типа средств измерений, отражающая уровень их точности,

Класс точностиКласс точности характеризует в каких пределах находится погрешность данного типа

Метрологические характеристики, определяемые классами точностиНормирование МХ по ГОСТ 8.401-80Пределы допускаемых основной

ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙПогрешность результата измерения Δ— это отклонение результата

Обозначения классов точностиВ зависимости от формы выражения погрешности классы точности могут

Обозначения классов точности 0,5