Материал: Метрология, стандартизация, сертификация. учебное пособие. Орловцева О.А., Надеев А.А

образователя является датчик – конструктивно обособленный первичный преобразователь, от которого поступают измерительные сигналы (он «даёт» информацию). Датчик может быть вынесен на значительное расстояние от средства измерений, принимающего его сигналы. Например, датчик метеорологического зонда. В области измерений ионизирующих излучений датчиком часто называют детектор.

По характеру преобразования ИП могут быть аналоговыми, аналого-цифровыми (АЦП), цифро-аналоговыми (ЦАП), то есть, преобразующими цифровой сигнал в аналоговый или наоборот. При аналоговой форме представления сигнал может принимать непрерывное множество значений, то есть, он является непрерывной функцией измеряемой величины. В цифровой (дискретной) форме он представляется в виде цифровых групп или чисел. Примерами ИП являются измерительный трансформатор тока, термометры сопротивлений.

- измерительные приборы относятся к средствам измерений, предназначенным для получения измерительной информации о измеряемой величине в установленном диапазоне в форме, удобной для восприятия наблюдателем (например, измерительная линейка является простейшим измерительным прибором).

По способу индикации значений измеряемой величины измерительные приборы разделяют на показывающие и регистрирующие. Регистрация может осуществляться в виде непрерывной записи измеряемой величины или путём печатания показаний прибора в цифровой форме.

По действию измерительные приборы разделяют на ин-

тегрирующие и суммирующие, аналоговые и цифровые приборы, самопишущие и печатающие приборы.

Различают также приборы прямого действия и приборы сравнения. Приборы прямого действия отображают измеряе-

мую величину на показывающем устройстве, имеющем градуировку в единицах этой величины. Например, амперметры, термометры. Приборы сравнения предназначены для сравнения измеряемых величин с величинами, значения которых из-

36

вестны. Такие приборы используются для измерений с большей точностью.

По назначению измерительные приборы разделяют на

универсальные, специальные и для контроля;

-вспомогательные средства измерений. К этой группе относятся средства измерений величин, влияющих на метрологические свойства другого средства измерений при его применении или поверке. Показания вспомогательных средств измерений используются для вычисления поправок к результатам измерений (например, термометров для измерения температуры окружающей среды при работе с грузопоршневыми манометрами) или для контроля за поддержанием значений влияющих величин в заданных пределах (психрометров для измерения влажности при точных интерференционных измерениях длин);

-измерительные установки. Для измерения какой-либо величины или одновременно нескольких величин иногда бывает недостаточно одного измерительного прибора. В этих случаях создают целые комплексы расположенных в одном месте и функционально объединённых друг с другом средств измерений (мер, преобразователей, измерительных приборов и вспомогательных средств), предназначенных для выработки сигнала измерительной информации.

Примеры: установка для измерений удельного сопротивления электротехнических материалов, установка для испытаний магнитных материалов.

-измерительные системы – это средства и устройства, территориально разобщённые и соединённые каналами связи. Информация может быть представлена в форме, удобной как для непосредственного восприятия, так и для автоматической обработки, передачи и использования в автоматизированных системах управления.

Пример 1. Измерительная система теплоэлектростанции, позволяющая получать измерительную информацию о ряде физических величин в разных энергоблоках. Она может содержать сотни измерительных каналов.

37

Пример 2. Радионавигационная система для определения местоположения различных объектов, состоящая из ряда из- мерительно-вычислительных комплексов, разнесённых в пространстве на значительное расстояние друг от друга.

- измерительно-вычислительный комплекс – функцио-

нально объединённая совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.

1.2.7. Эталоны. Классификация эталонов

Решение задачи обеспечения единства измерений требует тождественности единиц одной и той же величины, которые передаются средствам измерения. Это достигается путём точного воспроизведения и хранения единиц физических величин и передачи их размеров используемым средствам измерений. Воспроизведение, хранение и передача размеров единиц осуществляется с помощью эталонов.

Воспроизведение единицы (величины) – совокупность операций по материализации единицы величины с помощью первичного эталона.

Существует три процедуры воспроизведения единицы величины:

1)состоит в физической реализации единицы измерения

всоответствии с её определением (воспроизведение в буквальном смысле);

2)состоит в использовании высокостабильного эталона, основанного на физическом явлении (например, в случае использования стабилизированных по частоте лазеров при воспроизведении метра, эффекта Джозефсона для вольта, квантового эффекта Холла для Ома);

3)состоит в принятии материальной меры в качестве эталона. Это имеет место, например, в случае эталона 1 кг.

38

Воспроизведение основной единицы – воспроизведение единицы путём создания фиксированной по размеру величины в соответствии с определением единицы

Воспроизведение производной единицы – воспроизведение единицы величины в соответствии с уравнением связи между данной производной единицей и основными единицами.

Хранение единицы – совокупность операций, обеспечивающих неизменность во времени размера единицы, воспроизводимой, хранимой и передаваемой данным эталоном

Передача единицы величины – приведение размера величины, хранимой средством измерений, к единице величины, воспроизводимой или хранимой эталоном данной единицы величины или стандартным образцом.

Передача шкалы (измерений) (величины) – совокупность операций, имеющих целью воссоздание шкалы измерений (или её участка) в соответствии с её спецификацией.

Хранение эталона (содержание эталона) – совокупность операций, необходимых для обеспечения выполнения обязательных метрологических и технических требований к эталонам, а также требований к их содержанию и применению.

Сличение эталонов единиц величин – совокупность операций, устанавливающих соотношение между единицами величин, воспроизводимых эталонами единиц величин одного уровня точности и в одинаковых условиях (ФЗ № 102);

Эталон – средство измерительной техники, предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины или шкалы измерений (РМГ 29-2013).

Согласно ФЗ №102 «Об обеспечении единства измерений», эталон единицы величины – техническое средство, предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины.

Виды эталонов представлены на рис. 1.

39