Какие виды измерений существуют в настоящее время?
В настоящее время принята следующая классификация измерений:
1. По способу получения информации: прямые, при которых искомое значение величины определяют непосредственно путём сравнения с мерой этой величины; косвенные, когда проводится измерение каких-либо других величин, функционально связанных с искомой; совокупные, при которых проводятся измерения нескольких однородных величин с определением искомой путём решения системы уравнений; совместные, характеризуемые проведением измерений неоднородных физических величин с целью нахождения зависимости между ними.
2. По характеру изменения измеряемой величины в процессе измерения: статические (измерение неизменной на протяжении времени измерения физической величины); динамические (измерение изменяющейся на протяжении времени измерения физической величины), статистические.
3. По отношению к основным единицам: абсолютные, основанные на прямых измерениях основных величин и использовании значений физических констант; относительные, когда проводится измерение отношения величины к однородной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. При этом понятие абсолютное измерение применяется как противоположное понятию относительное измерение и рассматривается как измерение величины в ее единицах.
Что такое средства измерительной техники? По каким признакам они классифицируются?
Средства измерительной техники − обобщающее понятие, охватывающее технические средства, специально предназначенные для измерений, К ним относят средства измерений (СИ) и их совокупности (измерительные системы, измерительные установки), измерительные принадлежности, измерительные устройства.
Средство измерений (СИ) представляет собой техническое устройство, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Рабочим называется средство измерения, предназначенное для измерений, не связанных с передачей размера единицы другим средствам измерений. Различают основные и вспомогательные, стандартизованные и нестандартизованные, автоматические и автоматизированные средства измерений.
К средствам измерений относятся:
1. Меры (М), предназначенные для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров (гири, концевые меры длины и т.п.), значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью. Меры, воспроизводящие физическую величину одного размера, называются однозначными, а меры, воспроизводящие физическую величину разных размеров − многозначными (миллиметровая линейка воспроизводит миллиметровые и сантиметровые размеры длины). Различают: наборы мер, представляющие комплект мер разного размера одной и той же физической величины (например, набор концевых мер длины); магазины мер − набор мер, конструктивно объединенных в единое устройство (например, магазин электрических сопротивлений). Часто к однородным мерам относят стандартные образцы и стандартные вещества. Они представляют собой специально оформленное тело (пробу вещества) с установленными по результатам метрологической аттестации значениями физической величины, которая характеризует свойство или состав материала (вещества).
2. Измерительные приборы (Ипр) − средства измерений, предназначенные для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне и представления ее в форме, удобной для отображения (регистрации). По способу индикаций значений измеряемой величины измерительные приборы разделяются на показывающие и регистрирующие. К показывающим устройствам, обеспечивающим визуальное восприятие значений измеряемой величины или связанных с ней величин, относятся шкальные и цифровые измерительные приборы. Шкальное устройство состоит из шкалы, представляющей собой упорядоченный ряд отметок вместе со связанной с ними нумерацией, и указателя (стрелки, электронного луча), связанного с подвижной системой прибора. Цифровое устройство может быть либо механическим, либо световым. Механическое устройство используется в тех случаях, когда измеряемая величина преобразуется в углы поворота валов. Световое табло, состоящее из системы газоразрядных ламп, используется в электронных цифровых приборах. Регистрирующие устройства состоят из пишущего или печатающего механизма и ленты, предназначенных для регистрации значений измеряемой или связанной с ней величины. Регистрирующие приборы подразделяются на самопишущие (барографы, шлейфовые осциллографы), выдающие показания в виде диаграммы, и печатающие, представляющие результаты измерений в цифровой форме. Они широко применяются при измерениях параметров процессов, когда непрерывно изменяются условия измерений (температура, давление).
По способу определения значения измеряемой величины измерительные приборы делятся на: приборы прямого действия (непосредственной оценки), позволяющие получить значение измеряемой величины на отсчетом устройстве (большинство вольтметров, манометров, термометров); приборы сравнения, в которых значение измеряемой величины определяют сравнением с известной величиной (равноплечные весы).
3. Измерительные установки (стенды), измерительные машины. Измерительные установки представляют собой совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов и преобразователей) и вспомогательных устройств с целью измерения одной или нескольких физических величин и расположенные в одном месте. Некоторые большие измерительные установки, предназначенные для точных измерений, называют измерительными машинами (ИМ).
4. Измерительные системы и измерительно-вычислительные комплексы. Совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта с целью измерений одной или нескольких физических величии, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях называется измерительной системой (ИС). Создание ИС обусловлено необходимостью рационального размещения требуемых СИ, автоматизации процесса измерений и использования их результатов. Измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) представляет функционально объединенную совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенную для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.
5. Измерительные преобразователи (ИП) − технические средства с нормативными метрологическими характеристиками, предназначенные для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения (например, в памяти ЭВМ), дальнейших преобразований, индикации или передачи. Измеряемая величина, поступающая на ИП, называется входной, а преобразованная − выходной. Соотношение между этими величинами называется функцией преобразования, которая может быть представлена в виде формулы, графика, таблицы. ИП или входит в состав какого-либо измерительного прибора или применяется вместе с каким-либо средством измерения. Первичным преобразователем (ПП) называется средство измерения, служащее для непосредственного восприятия измеряемой величины (обычно неэлектрической), и преобразования ее в другую величину − электрическую. Примером первичного преобразователя могут служить датчики, конструктивно оформленные как обособленные средства измерения с нормированной функцией преобразования. Промежуточные (вторичные) преобразователи, как правило, не предназначены для изменения рода физической величины и встраиваются в измерительную цепь ПП.
6. Измерительные принадлежности (ИзП) − это вспомогательные устройства, служащие для обеспечения необходимых условий для выполнения измерений с требуемой точностью, передачи измерительной информации на расстояние, обработки ее результатов (источники питания средств измерений, термостаты, барокамеры и т.д.). Измерительные принадлежности могут вносить в результат измерений погрешности, которые обязательно должны быть учтены.