Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

методи за измерване

Класификация на измерване

Терминът "измерване" означава набор от операции, извършвани за количествено определяне на големината (Федералния закон "За осигуряване на единството на измерванията").

Процесът на измерване се състои от серия от взаимосвързани и последователни етапи (фиг. 1).

Фиг. 1 - Основни елементи и етапи на процеса на измерване

Всички измервания се класифицират:

- Общи приеми получат резултатите от измерванията;

- Смяна на информацията на характер, получена по време на измерването;

- Броят на измерване на информация;

- Във връзка с основни единици.

1. За общи тържества получат резултатите от измерванията се разделят на:

- Direct,

- Индиректно,

- Агрегат,

- Съвместно.

Ако преки измервания на желания измерената стойност е получена директно от експерименталните данни (сравняване на стойността с единица).

Това е обект на изследване в реакция с измервателен уред и неговите показания разчитат измерена стойност.

Често се отнася до насочим тези мерки, които не произвеждат междинни трансформации.

Преките измервания включват измерване на теглото с помощта на везни и теглилки, измерване на дължината - налягането в линията - манометър, ампераж - амперметър, температура - термометър, измерване на напрежение - волтметър съпротива - омметър, мощност - електромера и т.н.

Когато индиректни измервания желаната стойност на количеството се определя на базата на директни измервания на други променливи, които са функционално свързани с известна зависимост от необходимото количество.

В същото цифровата стойност на неизвестно количество се определя от формулата:

Z = F (1, 2, ..., а м),

където Z - желаната стойност на измереното количество,

1, 2, ..., а m - резултатите от преки измервания на променливи, свързани с F желаната стойност.

Примери: Определяне на стойността на съпротивлението на резистор R на базата на директни измервания на ток I чрез резистор и напрежението на U му с формула R = U / I; измерване на енергия с амперметър, волтметър и други.

Индиректни измервания са тези, в които изчисляването се извършва ръчно или автоматично, но след получаване на резултатите от преки измервания. Това може да се отчита отделно изчисляване на стойностите на грешките.

Индиректни измервания още трудно да се управляват, но те са широко използвани в практиката, или защото директно измерване на практически осъществимо, или защото косвено измерване дава по-точна резултат в сравнение с директно измерване.



В общите измервания се извършват едновременно измерване на множество количества от едно и също име, и желаната стойност от количеството, определено чрез решаване на системата от уравнения, получени в измерванията на тези променливи в различни комбинации; при което броят на уравнения трябва да бъде по-малко от броя на променливите.

Например, стойността на масата на индивидуален набор от тегла може да бъде определена от известна стойност на масата на един от теглото и измервания (сравнения) масите на различни комбинации на тежести.

Или чрез измерване на съпротивлението R AB, R AC и R БЦ между върховете на триъгълника, които са свързани с (см. Схемата) съпротивление R 1, R 2 и R 3, и решаване на получената система от уравнения, можем да определим неизвестни стойности на съпротивлението на R 1, R 2, и R 3:


R AB = R 1 (R 2 + R3) / (R 1 + R 2 + R3),

R AC = R 2 (R 1 + R 3) / (R 1 + R 2 + R3),

R BC = R 3 (R 1 + R 2) / (1 + R R 2 + R3).

Co - произведени чрез едновременно измерване на две или повече променливи neodnoimёnnyh за установяване на връзката между тях.

Типичен пример за съвместно измерване - в зависимост от дефиницията на резистора на температурата:

RT = R 20 [1 + α (Т-20) + β (Т-20) 2],

където R 20 - резистор, когато Т = 20 ° C; α и β -temperaturnye коефициенти.

За да се определи стойността на R 20, алфа и β измерва съпротивлението на резистор R Т при три различни температури, и след това се долива на системата от три уравнения, за които са неизвестни параметри:

R t1 = R 20 [1 + α (т 1 -20) + β (т 1 -20) 2],

R t2 = R 20 [1 + α (т 2 -20) + β (т 2 -20) 2],

R t3 = R 20 [1 + α (T 3 -20) + β (т 3 -20) 2].

Общо и съвместни измервания са много близо един до друг.

Числените стойности на неизвестните количества на агрегирано и съвместни размери се определят от системата от уравнения, коефициентите на които са получени чрез преки (или косвени) измервания.

Разликата е, че общият брой на измервания едновременно определя стойности на същото име, докато съвместна - различен.

Косвени, съвместни и общи изчисления са комбинирани с едно важно обща черта: техните резултати са изчислени от известно функционалната връзка между измерените стойности и стойностите, определени чрез преки измервания.

Разликата между тези измервания е само под формата на функционална връзка използва при изчисляването.

В косвени измервания, тя се изразява чрез една единствена Уравнение в явна форма, и със съвместната и общо - система от косвени уравнения.

2. В зависимост от естеството на получената информация се променя в процеса на измерване на размери са разделени в статично и динамично.

Всяко средство за измерване, като материал система, има инерция (механични, термични, електрически) и следователно не могат да реагират мигновено на промените в измерената стойност.

Ето защо, когато се измерва с променлива физическа измервателна величина означава инерция ще доведе до някои otstavaniyupokazany измервателна стойност от истинската стойност на всеки път.

Очевидно е, че тази празнина ще зависи не само от инерционните (динамични) свойства на измервателните уреди, но също и скоростта на промяна на измерената самата стойност.

В случай на средство за четене на измерване независимо от динамичните свойства, или когато тази зависимост може да се пренебрегне, споменатите средства за измерване, която работи в статичен режим, известни като се статично измерване.

В противен случай по-долу динамично измерване.

По този начин, статични измервания - тези измервания, когато измерената стойност се вземат над непроменен за измерване на времето; например, измерване на размера на земята, измерване на DC верига, и др.

Динамични измервания - това измерване, по време на който се променя от измерената стойност.

Развитие на измерване и подобряване на тяхната чувствителност позволява днес да се открие промяна на стойности, предполага по-рано, за да бъде постоянен, така че измерването на разделение на динамични и статични може да се счита за условно.

3. Според броя на измерване информация измервания са разделени на един работен ден (единично) и няколко (статистика).

Единични измервания се извършват едновременно, и множествена възможно да се получи в резултат на няколко последователни измервания на същия обект.

Ако единично измерване показанията на измервателните уреди са резултат от измерване; грешка на измервателните уреди, използвани определя точността на резултата от измерването.

Използването на множество измервания може да се подобри измерване точността до определен лимит.

4. По отношение на базовите модули измервания са разделени в абсолютно и относително.

Абсолютни измервания се основават на преки измервания на една или няколко ключови стойности или използването на физични константи.

Например, определянето на теглото в килограми, количеството вещество - в молове на честота - в херца.

Резултатът е абсолютното измерване е изразена директно от гледна точка на измерената стойност.

Относителният измерването - тя се измерва съотношението на стойността на стойността на едно и също име, играе ролята на единицата, или измерването на промените в стойността по отношение на стойността на едно и също име, получени за оригинала.

Например, относителната влажност се определя като съотношението на парното налягане на водата, съдържаща се във въздуха до наситен парно налягане при същата температура, изразена в проценти; Това включва измерване на съотношението на напрежение или мощност, изучаването на честотните характеристики (коефициент предаване) електрически вериги и др

Относителни измервания при равни други условия могат да се извършват по-точно от абсолютна, като общата стойност на грешка не включва мярката за грешка.

Когато относителни измервания с помощта на не-системен безразмерна единица - децибел (db) определят чрез сравняване на напрежение U 1 и U 2 от формулата

Милионdb = 20lg (U 2 / U 1)

и когато се сравняват възможностите на P 1 и P 2:

Милионdb = 10lg (P 2 / P 1).

Последователността на операциите за измерване, правила и техники, за да получите резултат с необходимата точност, изложени в документ, наречен метод на измерване (MVI).

Измервания, свързани с областта на държавата, за да се гарантира единството на измерванията трябва да се извършва от сертифицирани измервателни процедури.

Резултатите от измерванията трябва да бъдат изразени в стойности, разрешени за употреба в Руската федерация.

Събиране на информация за сертифицираните техниките на оценяване е Федерална Информация фонд за осигуряване на измерване.

Това са определения на ключовите показатели за представянето.

Всяко измерване е физически експеримент, изпълнението на който се основава на използването на някои физични феномени.

Sovokupnostfizicheskih явления, които се основават на измерване, наречения принцип на измерване.

Например, използването на ефекта на Доплер, за да се измери скоростта на звездите, въртенето на небесните тела.

метод на измерване - рецепция или комбинация от сравнението на измерената стойност с единица на методи в съответствие с принципа на измерване реализира.

Например, измервания чрез ядрено-магнитен резонанс (магнитен измерване); Електрон спектроскопия (оптично измерване) и други.

Всяка физическа величина може да се измери чрез няколко метода, които могат да се различават един от друг чрез характеристиките на двете технически и методически характер.

По отношение на техническите характеристики може да се каже, че има много методи за измерване, както и с развитието на науката и технологиите, увеличава броя на всички тях.

От методическа страна на всички методи за измерване, които подлежат на организацията и синтеза на общи характерни черти.

Различни методи за измерване се различават главно в организацията на сравнението на измерената стойност с единица.

От тази гледна точка, всички методи за измерване са разделени в две групи:

- Метод на пряка оценка и

- Методи за сравнение.

Директен метод на оценка, за да се определи стойността на референтния устройството за измервателните уреди, които в предварително калибриране на измерените единици стойност, или в дялове на други променливи, на които това зависи.

Този метод се основава на всички, показващи (стрелката) инструменти (волтметри, амперметри, Ватметри, електромери, термометри, тахометри, и т.н.).

В метода на пряка оценка на мярката не изрично присъства в измерването, неговия размер се прехвърля в устройството за четене (скала) измерване предварително, когато класификация.

Бързината на процеса на измерване чрез директна оценка често го прави незаменим за практическа употреба, въпреки че точността на измерване е ниска в повечето случаи.

Методът на сравнение на мярката - метода на измерване, в която измерената стойност се сравнява с възпроизводим мярката за стойност.

Примери: Измерването на масата върху баланса на греда с балансиращи тежести; DC измерване на напрежението на компенсатор сравняване с нормална клетка EMF и други.

Отличителна черта на методите за сравнение - пряко действие, участващи в процедурата на измерване.

А трябва в метода на сравнението е наличието на сравнение.

Има следните видове метод за сравнение.

Диференциална метод - метода на сравнение с мярката, която действа върху измервателния уред и на известни стойности raznostizmeryaemoy стойности възпроизводими мярка.

Пример: за измерване на теглото равни тегла, когато въздействието на маса м х по скалата е частично компенсирани тегла на маса m 0 и масовата разликата се измерва по скала от тежести, завършил в единици за маса.

В този случай, измерената стойност м х = m 0 + Δm, където Δm - четения на теглата.

Този метод позволява да се получи високо прецизни резултати от измерването, дори при използване на относително неточни измервателни устройства, ако играе с голяма прецизност известно количество.

Пример. Необходимо е да се измерва постоянно напрежение, истинската стойност е равна на U X = 0,99 V.

На разположение на експериментатора има набор от волтметър (или multirange) с извън измерване 0,01; 0,1 и 1 W.

Нека всяка грешка волтметър при измерване на стойността на която е равна на границата на измерване е 1%.

Да предположим, че има примерна мярка напрежение U = 1, което е пренебрежимо малко грешки.

Очевидно е, че измерването чрез директна оценка, експериментаторът с помощта на волтметър за измерване на границата от 1 и получава резултатите от измерването с точност от 1%.

При метода на диференциала на измерване включва експериментаторът измерва DC източници на напрежение U х и референтния напрежение U о и серия от мерки за противодействие и тяхната разлика U о - U х = 0,01 в волтметър с обхват на измерване от 0,01 V.

В този случай, за разлика U о - U X се измерва с грешка от 1%, и следователно, стойността на напрежението, за да се определят с грешка от 0.01%.

Ефектът на увеличаване на точността на резултатите от измерванията, постигнати с метода на диференциала, толкова по-близо е стойността на мярката за истинската стойност на измерената стойност.

Когато полученият ефект на стойностите в сравнение устройство се довежда до нула, методът за разлика от измерването се превръща до нула.

Очевидно е, че в нулевата метод за измерване се използва мярка да бъде променлива (регулируема), устройство сравнение служи като индикатор на изчезването на получените ефекти на измерената стойност и мярка.

Нулева метод позволява да се получи висока точност.

Той се използва, например, когато се измерва масата на равни тегла, когато въздействието върху масите м х напълно балансирани люспите на маса m 0 на тежести; при измерване на електрическото съпротивление на моста с пълния си тапицерия или DC напрежение компенсатор на DC.

Метод на замяната - метода на сравняване на мярката, в който измерената стойност стойност zameschayutizvestnoy възпроизводими мярка.

Пример: претегляне на пролетта баланс. Измерването се извършва на два етапа. Първа на кантара, за да тежат на масата се поставя и се отбелязва разположението на теглата на индекса; след това на маса м х измести маса М 0 на тежести, я избора като указател към салдото, установено в точно същото положение като в първия случай. Ясно е, че м х = m 0.

Метод на заместване може да се разглежда като вид диференциална или нула, характеризиращ се с това, че се извършва сравняване на измерената стойност за измерване по различно време.

метод Съвпадение - метода на сравнение с мярка, в която разликата между измерената стойност и възпроизводим мярка стойност, измерена с помощта на везни съвпадат марки или периодични сигнали.

Пример: измерване на броя на оборотите, като се използва стробоскоп. Val понякога осветен от проблясъци на светлина, както и честотата на поява е избрано така, че приложена на вала етикета изглеждаше неподвижен наблюдател.

метод Съвпадение използване съвпадение основни и нониус обозначения на скалата, също се осъществява в shtangenpriborah използва за измерване на линейни размери.

Разлики в начина на сравняване на измерената стойност с мярката са отразени в принципите на изграждане на измервателните уреди.

От тази гледна точка на разграничение между измерване и сравняване стъпки priborypryamogo устройства.

Уредът осигурява директен един или повече измерване преобразуване на данни в една и съща посока, т.е. без обратна връзка.

Пример: блокова схема на електронна волтметър


B - токоизправител

DCA - DC усилвател

MI - измерване на механизъм

Характерна особеност на преки устройства за действие - консумация на енергия от измервания обект.

Измерване на устройството сравнение е предназначен за директно сравняване на измерената стойност със стойността, стойността на която е известна.

Пример: блок-схема за автоматично сравнение на устройството:


CSS - устройство сравнение

CU - блок за управление

M - променлива (регулируема) за измерване на устройството за четене

В зависимост от резултата от сравнение с х апарат контрол W 0 х засяга степента на М, така че стойността | х - х 0 | намалява. процес Балансиране приключва, когато х 0 = х.

Измерената стойност се измерва по скалата на регулираните мерки.

Ясно е, че всяко сравнение на измервателния уред трябва да има обратна връзка и затворена структура.

Апаратурата за сравнение в обратна връзка винаги се образува физическа величина, измерена с еднакъв, който се подава към входа на устройството.

Сравнение на измерената стойност с мярка за сравнение устройства може да се извърши едновременно (нула метод) или по различно време (метод заместване).

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| методи за измерване

; Дата: 01.07.2014; ; Прегледи: 856; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



ailback.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.26
Page генерирана за: 0.111 сек.