Видове и методи на измерване. Видове измервания Методи за измерване и техните характеристики

Според метода на получаване на резултата от измерването

Според метода на представяне на резултатите от измерването

Според характера на изменението във времето на измервания EF

Характеристики на точност

По брой измервания

- един път(измерванията се извършват еднократно);

- многократни(серия от множество измервания на EF с един и същи размер)

-еднакво точни(серия от измервания на произволно количество, извършени с измервателни уреди с еднаква точност при същите условия и със същата грижа);

- неравен(серия от измервания на произволни величини, извършени с измервателни уреди с различна точност и при различни условия).

- статичен;

- динамичен.

- абсолютен(измерване на величина в нейни единици);

- роднина(измервания на промените в дадено количество по отношение на същото количество, взето като първоначалното). Относителните измервания, при равни други условия, могат да се извършват по-точно от абсолютните, тъй като общата грешка не включва грешката на мярката за количество.

- прав(желаната PV стойност се получава директно от експериментални данни).

- непряк– определяне на желаната стойност на физична величина въз основа на резултатите от директни измервания на други физични величини, които са функционално свързани с желаната величина. В този случай числената стойност на желаното количество се намира чрез изчисление. Косвените измервания от своя страна се разделят на кумулативни и съвместни.

Съвкупни измервания– измервания на няколко едноименни величини, извършвани едновременно, при които необходимите измервания на величини се определят чрез решаване на система от уравнения, получена чрез измерване на тези величини в различни комбинации.

Ставни измервания– едновременни измервания на две или повече различни величини за определяне на връзката между тях. Числените стойности на необходимите количества, както в случая на кумулативни измервания, се намират от система от уравнения, свързващи стойностите на търсените количества със стойността на измерените директно (или косвено) количества. Броят на уравненията не трябва да бъде по-малък от броя на необходимите величини.

Измерването е сложен процес и за него са важни следните характеристики: принцип и метод на измерване, резултат, грешка, точност, сходимост, възпроизводимост, коректност и надеждност.

Принцип на измерване– физическо явление или ефект, лежащ в основата на измерванията.

Метод на измерване– техника или набор от техники за сравняване на измерена физическа величина с нейната единица в съответствие с прилагания принцип на измерване.

Резултат от измерването– стойността на дадена величина, получена чрез нейното измерване.

Грешка в резултата от измерването– отклонение на резултата от измерването от истинската (действителната) стойност на измерваната величина.

Точност на резултата от измерването– една от характеристиките на качеството на измерване, отразяваща близостта до нула грешка на резултата от измерването. Високата точност на измерване съответства на малки грешки. Точността се определя количествено чрез реципрочната стойност на модула на относителната грешка, например, ако относителната грешка е 0,01, тогава точността е 100.

Конвергенция на резултатите от измерванията– близост помежду си на резултатите от измервания на едно и също количество, извършени многократно с едни и същи средства, по същия метод при същите условия и с еднаква грижа. Точността на измерванията отразява влиянието на случайните грешки върху резултата от измерването.

Възпроизводимост– близост на резултатите от измерването на една и съща величина, получени на различни места, с различни методи и средства, от различни оператори, по различно време, но приведени към едни и същи условия (температура, налягане, влажност и др.).

вярно– характеристика на качеството на измерванията, отразяваща близостта до нула на системните грешки в техните резултати.

Достоверност– характеристика на качеството на измерванията, отразяваща увереността в техните резултати, която се определя от вероятността (увереност), че истинската стойност на измереното количество е в зададените граници (увереност). Измерванията се разделят на надеждни и ненадеждни в зависимост от това колко са известни вероятностните характеристики на тяхното отклонение от действителната стойност на измерените стойности.

Въпрос #5

Значението на метрологията за научно-техническия прогрес и за развитието на икономиката на страната. Основни задачи и проблеми на метрологията.

Както вече беше отбелязано, в практическия живот човек се занимава с измервания навсякъде. На всяка крачка се срещат измервания на такива величини като дължина, обем, тегло, време и т.н., които са известни от незапомнени времена.

Значението на измерванията в съвременното общество е голямо. Те служат не само като основа на научните и технически знания, но са от първостепенно значение за отчитането на материалните ресурси и планирането, за вътрешната и външната търговия, за осигуряване на качеството на продуктите, взаимозаменяемостта на компонентите и частите и подобряването на технологията, за осигуряване на безопасността на труда. и други видове човешка дейност.

Метрологията е от голямо значение за развитието на природните и техническите науки, тъй като повишаването на точността на измерванията е едно от средствата за подобряване на начините за човешко познание на природата, открития и практическо приложение на точни знания.

За да осигури научно-техническия прогрес, метрологията трябва да изпреварва развитието си в други области на науката и технологиите, тъй като за всяка от тях точните измервания са един от основните начини за подобряването им.

Ускоряването на научно-техническия прогрес е в пряка връзка с интензивното развитие на метрологията и техниката за прецизни измервания, необходими както за развитието на природните и точните науки, така и за създаването на нова техника и усъвършенстване на средствата за технически контрол и управление. Всичко това поставя редица важни предизвикателства пред метрологията.

В областта на мерните единици една от основните задачи е тяхната унификация на базата на широкото прилагане на единна международна система от единици (SI). Тази система осигурява еднаквост на единиците, използвани за всички области на науката и технологиите. Значително нарастват изискванията за най-високо ниво в средствата за измерване - за еталони. Точността на измерванията в индустрията в много случаи се доближава до максимално възможната предвид състоянието на технологиите и следователно точността на самите стандарти. Следващата стъпка е все по-широкото използване на фундаментални физически константи и атомни константи, характеризиращи се с висока стабилност, като основа за нови, по-напреднали стандарти.

За да се поддържа еднаквостта на измерванията, извършвани на различни места и по различно време, е необходимо да се осигури прехвърлянето на размера на единиците от стандарти към работещи измервателни уреди с най-малка загуба на точност. Проектирането на съвременни стандарти и методи за предаване на размера на единиците трябва да осигури изпълнението на това изискване.

Спешна задача е да се разширят прецизните измервания в области с много малки и големи стойности на измерваните величини (малки и големи маси, дълбок вакуум и свръхвисоки налягания, ултраниски и свръхвисоки температури, свръхвисоки честоти и др. .). Необходимостта от прехвърляне на размера на мерните единици към инструменти, които измерват изчезващо малки или изключително големи стойности на количества, често не позволява да се ограничи до един стандарт и изисква създаването на няколко независими специални стандарта за едно и също количество.

Въпросите за извършване на изключително точни измервания при специални нестационарни условия, при динамични условия, при големи ускорения, високи или много ниски температури, налягания и честоти също стават от голямо значение.

Развитието на измервателните и измервателно-контролните системи доведе до качествени промени в самия процес на измерване, като освен количества се сравняват процеси, които имат множество параметри и характеристики. Метрологичната подкрепа следва да се разшири и до системите за измерване и контрол.

Съществуват и важни проблеми в областта на теорията на измерването. Развитието на математическата статистика и теорията на случайните функции оказва влияние върху въпросите на метрологичната обработка на резултатите от измерванията.

Широкото използване на автоматични методи за контрол и регулиране изисква допълнения към съществуващите метрологични концепции и идеи. Трябва да се усъвършенстват методите и измервателните уреди, използвани в медицината, строителството, химическата промишленост и други отрасли на науката и технологиите.

Като научна основа на измервателната техника, метрологията трябва да осигури необходимата надеждност и точност на получената измервателна информация, както и законово да определи еднаквостта на измерванията в страната, еднаквостта на методите за наблюдение на технологичните процеси и тестване на продуктите. Метрологията обобщава практическия опит в тази област и съответно насочва развитието на измервателната техника.

Метрологията е органично свързана със стандартизацията и тази връзка се изразява предимно в стандартизацията на мерните единици, системата от държавни стандарти, средствата за измерване и методите за проверка, в създаването на стандартни проби за свойствата и състава на веществото. От своя страна стандартизацията се основава на метрологията, която осигурява коректността и сравнимостта на резултатите от изпитванията на материали и продукти, а също така заимства от метрологията методи за определяне и наблюдение на показателите за качество

В тясно взаимодействие метрологията и стандартизацията са важни лостове на техническия прогрес във всички области на науката и икономиката на страната.

Измерване– намиране на истинската стойност на физическа величина експериментално с помощта на специални технологични устройства, които имат стандартизирани характеристики.

Има 4 основни вида измервания:

1) Директно измерване - измерване, при което желаната стойност на физична величина се намира директно от експериментални данни или с помощта на технически измервателен уред, който директно отчита стойността на измерената величина върху скала. В този случай уравнението за измерване има формата: Q=qU.

2) Непряко измерване - измерване, при което стойността на физична величина се намира въз основа на известна функционална връзка между тази величина и величини, подлежащи на преки измервания. В този случай уравнението на измерването има формата: Q=f(x1,x2,…,xn), където x1 - xn са физически величини, получени чрез директни измервания.

3) Кумулативни измервания - едновременно се измерват няколко величини с едно и също име, в които желаната стойност се намира чрез решаване на система от уравнения, получена от директни измервания на различни комбинации от тези величини.

4) Съвместни измервания - извършват се едновременно на две или повече физични величини с различни наименования, за да се установи функционалната връзка между тях. Обикновено тези измервания се извършват чрез клониране на експеримента и съставяне на таблица с рангова матрица.

Освен това измерванията се класифицират според: условия на изпълнение, характеристики на точност, брой извършени измервания, характер на измерванията във времето, изразяване на резултатите от измерванията.

9. Метод на измерване. Класификация на методите за измерване.

Метод на измерване– набор от техники за използване на принципи и средства за измерване. Всички съществуващи методи за измерване са условно разделени на 2 основни типа: Метод на пряка оценка– стойността на определяното количество се определя директно от отчитащото устройство на уреда или пряко действащо измервателно устройство. Метод на сравнение с мярка– количеството се измерва и сравнява с дадена мярка. В този случай сравнението може да бъде преходно, равновременно, многовременно и др. Методът за сравнение на мерките е разделен на следните два метода: Нулев метод- осигурява едновременно сравняване на измерената стойност и мярката, като полученият ефект от удара се нулира с помощта на сравнително устройство. - Диференциал- измервателното устройство се влияе от разликата между измерената стойност и известната стойност, възпроизведена от мярката, пример е диаграмата на небалансиран мост.

И двата метода са разделени на следните:

1) Контрастен метод– измерената величина и възпроизвежданата от мярката величина едновременно влияят върху сравнителното устройство, с помощта на което се установяват връзките между тези величини. (колко пъти?)

2) Метод на заместване– измерената величина се заменя с известна величина, възпроизведена от мярката. Широко използван при измерване на неелектрически величини, с този метод измереното количество се сравнява едновременно или периодично с измерено количество и след това разликата между тях се измерва, като се използва съвпадението на скалните знаци или съвпадението на периодични сигнали във времето.

3) Метод на съответствие– разликата между измерената стойност и стойността, възпроизведена от мярката, се измерва чрез съвпадение на скални знаци или периодични сигнали.

От всички методи на измерване методът за сравнение е по-точен от метода на директна оценка, а методът на диференциално измерване е по-точен от метода на нулево измерване.

Недостатъкът на метода на нулево измерване е необходимостта от голям брой мерки, различни комбинации за възпроизвеждане на размерни стойности, които са кратни на измерените. Разновидност на нулевия метод е компенсационният метод на измерване, при който дадено физическо количество се измерва, без да се нарушава процеса, в който то участва.

Понастоящем има много видове измервания, които се отличават с физическата природа на измерваното количество и факторите, които определят различни условия и режими на измерване. Основните видове измервания на физически величини, включително линейно-ъглови (GOST 16263–70), са прав, непряк, кумулативен, става, абсолютенИ роднина.

Най-широко използвани директни измервания , състоящ се в това, че желаната стойност на измереното количество се намира от експериментални данни с помощта на измервателни уреди. Линейният размер може да се задава директно с помощта на скалите на линийка, рулетка, шублер, микрометър, действащата сила - с динамометър, температурата - с термометър и др.

Уравнението за директно измерване има формата:

където Q е желаната стойност на измереното количество; X е стойността на измерената величина, получена директно от показанията на средствата за измерване.

Непряк– такива измервания, при които желаното количество се определя от известната връзка между това количество и други количества, получени чрез преки измервания.

Уравнението за непряко измерване има формата:

Q = f (x 1, x 2, x 3, ...),

където Q е желаната стойност на индиректно измерената величина; x 1, x 2, x 3, ... – стойности на величини, измерени чрез директно измерване.

Индиректните измервания се използват в случаите, когато желаната стойност е невъзможна или много трудна за директно измерване, т.е. директен тип измерване или когато директният тип измерване дава по-малко точен резултат.

Примери за индиректен тип измерване са установяване на обема на паралелепипед чрез умножаване на три линейни величини (дължина, височина и ширина), определени с помощта на директен тип измерване, изчисляване на мощността на двигателя, определяне на електрическото съпротивление на проводник по неговото съпротивление, дължина и площ на напречното сечение и др.

Пример за индиректно измерване е и измерването на средния диаметър на външна закрепваща резба, като се използва методът на "трите проводника". Този метод се основава на най-точното определяне на средния диаметър на резбата d2 като диаметър на конвенционален цилиндър, чиято образуваща разделя профила на резбата на равни части P/2 (фиг. 2.1):

където Dmeas – разстоянието, включително диаметрите на проводниците, получено чрез директни измервания;

d 2 – диаметър на телта, осигуряващ контакт с профила на резбата в точки, лежащи на образуващата d 2;

α – ъгъл на профила на резбата;

P – стъпка на резбата.

Съвкупни измерванияизвършва се чрез едновременно измерване на няколко величини със същото име, при което желаната стойност се намира чрез решаване на система от уравнения, получена чрез директни измервания на различни комбинации от тези величини. Пример за кумулативни измервания е калибрирането на теглата на набор, като се използва известната маса на един от тях и резултатите от директни сравнения на масите на различни комбинации от тегла.

Например, необходимо е да се калибрира изгоряла маса от 1; 2; 5; 10 и 20 кг. Примерно тегло е 1 кг, отбелязано 1 обем.

Нека направим измервания, променяйки комбинацията от тегла всеки път:

1 = 1 06 + А; 1 + l оборот = 2 + b; 2 = 2 + с; 1+2 + 2 = 5 + ди т.н.

Писма А, b, с, д– неизвестни стойности на тежести, които трябва да се добавят или извадят от масата на тежестта. Като решите системата от уравнения, можете да определите стойността на всяко тегло.

Ставни измервания– едновременни измервания на две или повече различни величини за намиране на връзката между тях, например измервания на обема на тяло, направени с измервания на различни температури, които определят промяната в обема на това тяло.

Основните видове измервания, базирани на естеството на резултатите от измерването на различни физически величини, включват абсолютни и относителни измервания.

Абсолютни измерваниясе основават на директни измервания на една или повече физични величини. Пример за абсолютно измерване би било измерване на диаметъра или дължината на ролка с дебеломер или микрометър или измерване на температура с термометър.

Абсолютните измервания са придружени от оценка на цялата измерена стойност.

Относителни измерваниясе основават на измерване на отношението на измерената величина, което играе ролята на единица, или измерване на величина спрямо едноименната величина, взета за изходна. Като образци често се използват стандартни мерки под формата на плоскопаралелни крайни мерки за дължина.

Пример за относителни измервания могат да бъдат измервания на калибрите на щепсели и скоби на хоризонтални и вертикални оптиметри с настройка на измервателните инструменти според стандартните мерки. Когато използвате еталонни стандарти или еталонни части, относителните измервания могат да подобрят точността на резултатите от измерването в сравнение с абсолютните измервания.

В допълнение към разглежданите видове измервания, според основната характеристика - методът за получаване на резултата от измерването, видовете измервания се класифицират и според точността на резултатите от измерването - на еднакво точниИ неравен, според броя на измерванията – per многократниИ един път, спрямо изменението на измерената стойност във времето – по статиченИ динамичен, от наличието на контакт на измервателната повърхност на измервателния уред с повърхността на продукта - на контактИ безконтактени т.н.

В зависимост от метрологичното предназначение измерванията се делят на технически– производствени измервания, контрол и проверкаИ метрологични– измервания с възможно най-висока точност с помощта на еталони с цел възпроизвеждане на единици физически величини за прехвърляне на техния размер към работещи измервателни уреди.

Методи за измерване

В съответствие с RMG 29–99 основните методи за измерване включват метода на пряка оценка и методите за сравнение: диференциал, нула, заместване и съвпадение.

Директен метод– метод на измерване, при който стойността на дадена величина се определя директно от отчитащото устройство на измервателно устройство с директно действие, например измерване на вал с микрометър и сила с механичен динамометър.

Методи за сравнение с мярка– методи, при които измерената стойност се сравнява със стойността, възпроизведена от мярката:

диференциален методхарактеризиращ се с измерване на разликата между измереното количество и известно количество, възпроизведено от мярката. Пример за диференциален метод е измерването с волтметър на разликата между две напрежения, едното от които е известно с голяма точност, а другото е желаната стойност;

нулев метод– при което разликата между измерената величина и мярката е сведена до нула. В този случай нулевият метод има предимството, че мярката може да бъде многократно по-малка от измерената стойност, например при претегляне на везни, когато товарът, който се претегля, е на едната ръка, а набор от еталонни тежести е на другата. ;

метод на заместване– метод за сравнение с мярка, при който измерената стойност се заменя с известна стойност, възпроизведена от мярката. Методът на заместване се използва при претегляне с последователно поставяне на измерената маса и тежести на една и съща скала;

метод на съвпадение– метод за сравнение с мярка, при който разликата между измерената величина и стойността, възпроизведена от мярката, се измерва чрез съвпадение на скални знаци или периодични сигнали. Пример за използване на този метод е измерване на дължина с помощта на шублер.

В зависимост от вида на използваните средства за измерване се разграничават инструментални, експертни, евристични и органолептични методи на измерване.

Инструментален методсе основава на използването на специални технически средства, включително автоматизирани и автоматизирани.

Експертен методОценката се основава на преценка на група специалисти.

Евристични методиоценките се основават на интуиция.

Органолептични методиоценките се основават на използването на човешките сетива. Оценката на състоянието на даден обект може да се извърши чрез поелементни и комплексни измервания. Методът елемент по елемент се характеризира с измерване на всеки параметър на продукта поотделно. Например, ексцентричност, овалност, изрязване на цилиндричен вал. Комплексният метод се характеризира с измерване на общия показател за качество, който се влияе от отделните му компоненти. Например измерване на радиалното биене на цилиндрична част, която се влияе от ексцентричност, овалност и др.; контрол на положението на профила по гранични контури и др.

Грешки при измерване

Общи положения. Процесът на измерване неизбежно е придружен от грешки, които се дължат на несъвършенство на измервателните уреди, нестабилност на условията на измерване, несъвършенство на метода и самата техника на измерване, недостатъчен опит и несъвършенство на сетивата на лицето, което извършва измерванията, както и други фактори. .

Грешка в измерванетоОтклонението на резултата от измерването от истинската стойност на измереното количество се нарича:

ΔХ лесно = Х i – Х и,

където X j е i-тата стойност на резултата от измерването;

X и – истинската стойност на измерваната величина.

Тъй като истинската стойност на измереното количество винаги остава неизвестна, при многократни измервания за него се взема средноаритметичната стойност:

, (2.1)

където n е броят на направените измервания.

Грешката на измерване (ΔX easy), изразена в единици от измерената стойност, се нарича абсолютна. Не винаги е информативен. Например, абсолютна грешка от 0,01 mm може да бъде доста голяма при измерване на количества от десети от милиметъра и малка при измерване на количества, чиито размери надвишават няколко метра.

По-информативно количество е относителната грешка, която се разбира като съотношението на абсолютната грешка на измерване към нейната истинска стойност (или математическо очакване), %:

.

Това е относителната грешка, която се използва за характеризиране на точността на измерване.

По своето естество ( модели на проявление) грешките на измерване се разделят на систематични, случайни и груби грешки.

Системни грешки. Систематичните грешки включват грешки, които по време на повтарящи се измервания остават постоянни или се променят според някакъв закон. Систематичните грешки при измерване с един и същ метод и едни и същи измервателни уреди винаги имат постоянни стойности. Причините за появата им включват:

– методични грешки или теоретични грешки;

– инструментални грешки;

– грешки, причинени от влиянието на околната среда и условията на измерване.

Грешки в методавъзникват поради грешки или недостатъчно развитие на метода за измерване. Това включва и незаконната екстраполация на свойство, получено в резултат на едно измерване, върху целия измерван обект. Например, когато решавате дали вал е подходящ въз основа на едно измерване, можете да направите грешка, тъй като не се вземат предвид такива грешки във формата като отклонения от цилиндричност, закръгленост, профил на надлъжно сечение и т.н.. Следователно, за да елиминирате Този вид систематични грешки в техниката на измерване се препоръчва да се извършват измервания на няколко места на части и взаимно перпендикулярни посоки.

Грешките в метода също включват влиянието на инструмента върху свойствата на обекта (например значителна сила на измерване, която променя формата на тънкостенна част) или грешки, свързани с прекалено грубо закръгляване на резултата от измерването.

Инструментални грешкиса свързани с грешки в измервателните уреди, причинени от производствени грешки или износване на компонентите на измервателния уред.

За причинени грешки влияние на околната среда и условия на измерване, включват температура (например измерване на част, която все още не е охладена), вибрации, мекота на повърхността, върху която е монтиран измервателният уред и др.

Един от методите за откриване на системна грешка може да бъде замяната на измервателния уред с подобен, ако се подозира, че е източник на системна грешка. По подобен начин е възможно да се открият системни грешки, причинени от външни условия: например подмяна на повърхността, върху която е монтиран измервателният уред, с по-твърда.

Появата на систематична грешка може да бъде открита статистически чрез нанасяне на резултатите от измерването върху хартия с дадени граници (например максимални размери) при дадена честота. Равномерното движение на резултата от измерването към една от границите ще означава появата на системна грешка и необходимостта от намеса в технологичния процес.

За да се елиминират системните грешки в производствените условия, измервателните уреди се проверяват, елиминират се причините, причинени от влиянието на околната среда, а самите измервания се извършват в строго съответствие с препоръчителната методика, като при необходимост се предприемат мерки за нейното подобряване.

Постоянните систематични грешки не влияят на стойностите на случайните отклонения на измерванията от средните аритметични стойности, така че те са трудни за откриване с помощта на статистически методи. Анализът на такива грешки е възможен само въз основа на предварително знание за получените грешки, по-специално при проверка на измервателни уреди. Например, когато се проверяват инструменти за измерване на линейни величини, измерената величина обикновено се възпроизвежда от еталонна мярка (мярка за дължина), чиято действителна стойност е известна. Систематичните грешки водят до изкривяване на резултатите от измерването и следователно трябва да бъдат идентифицирани и взети предвид при оценката на резултатите от измерването. Почти невъзможно е напълно да се изключи системната грешка; винаги по време на процеса на измерване остава известна малка стойност, наречена неизключена систематична грешка. Тази стойност се взема предвид, като се правят промени.

Разликата между средноаритметичната стойност на резултатите от измерването и стойността на мярката с точност, определена от грешката при нейното удостоверяване, се нарича изменение . Вписва се в паспорта на сертифицирания измервателен уред и се приема за желана систематична грешка.

Случайни грешки. Случайните грешки са грешки, които по време на повтарящи се измервания приемат различни стойности, независими по знак и големина, които не се подчиняват на никакъв модел. Може да има много причини, причиняващи случайни грешки; например колебания в допускането на обработка, механични свойства на материалите, чужди включвания, точност на монтиране на части на машината, точност на инструмента за измерване на детайла, промяна на силата на измерване на закрепване на детайла върху машината, сила на рязане и др.

По правило индивидуалното влияние на всяка от тези причини върху резултатите от измерването е малко и не може да бъде оценено, още повече, че като всяко случайно събитие може да се случи или не във всеки конкретен случай.

Случайните грешки се характеризират с редица условия:

– малките случайни грешки са по-чести от големите;

– отрицателна и положителна спрямо средната измерена стойност, еднакви по грешка, се срещат еднакво често;

– всеки метод на измерване има своя собствена граница, извън която практически не възникват грешки (в противен случай тази грешка ще бъде груба).

Идентифицирането на случайни грешки е особено необходимо за прецизни, например лабораторни измервания. За целта се използват множество измервания на едно и също количество и техните резултати се обработват с помощта на методите на теорията на вероятностите и математическата статистика. Това ви позволява да изясните резултатите от извършените измервания.

Влиянието на случайните грешки се изразява в разпространението на получените резултати спрямо математическото очакване, следователно наличието на случайни грешки се оценява добре количествено чрез стандартното отклонение (RMS).

За да се оцени дисперсията на резултатите от измерванията на физическото количество X i спрямо средната стойност, определена от (2.1), стандартното отклонение се определя по формулата

за n ≥ 20 (2.2)

за n ≤ 20, (2.3)

където n е броят на измерванията.

Тъй като средната стойност на поредица от измервания е случайно приближение до истинската стойност на измерената стойност, тогава за оценка на възможните отклонения на средната стойност се използва експерименталното стандартно отклонение - S:

. (2.4)

Стойността S се използва при оценка на грешките на крайния резултат.

Случайните грешки в измерването, без да променят точността на резултата от измерването, обаче влияят на неговата надеждност.

В този случай дисперсията на средноаритметичната стойност на поредица от измервания винаги има по-малка грешка от грешката на всяко конкретно измерване. От формули (2.2) и (2.3) следва, че ако е необходимо да се увеличи точността на резултата (с изключение на системната грешка) 2 пъти, тогава броят на измерванията трябва да се увеличи 4 пъти.

Груби грешки (пропуски). Грубите грешки са грешки, които не са характерни за технологичния процес или резултат, водещи до явни изкривявания в резултатите от измерването. Най-често те се извършват от неквалифициран персонал поради неправилно боравене с измервателния уред, неправилни показания, грешки в записа или поради внезапна външна причина при изпълнение на технологични процеси за обработка на детайли. Те се виждат веднага сред получените резултати, тъй като получените стойности се различават от останалите стойности на набора от измервания.

Ако по време на процеса на измерване е възможно да се намерят причини, които причиняват значителни разлики, и след отстраняване на тези причини повторните измервания не потвърждават такива разлики, тогава такива измервания могат да бъдат изключени от разглеждане. Но необмисленото отхвърляне на резултатите от измерването, които се различават рязко от другите резултати, може да доведе до значително изкривяване на измервателните характеристики. Понякога при обработката на резултатите от измерванията не е възможно да се вземат предвид всички обстоятелства, при които са получени. В този случай, когато се оценяват грубите грешки, трябва да се прибегне до конвенционални методи за проверка на статистически хипотези.

Тестваната хипотеза е твърдението, че резултатът от измерването X i не съдържа груба грешка, а е една от стойностите на случайна променлива. Обикновено се проверяват най-голямата X m ax и най-малката X min стойност на резултатите от измерването. Следните критерии се използват за проверка на хипотези.

1) Ако броят на измерванията n ≤ 10, тогава може да се използва Критерий на Шовен. В този случай резултатът X i се счита за груба грешка (пропуск), ако разликата надвишава стойностите на S, определени в зависимост от броя на измерванията:

където σ x е стандартното отклонение, получено от формула (2.3).

2) Критерий на Романовски, използва се, когато броят на измерванията е 10< n < 20. При этом вычисляют отношение

и получената β стойност се сравнява с теоретичната β t при избраното ниво на значимост q (виж таблица 2.4). Спомнете си, че нивото на значимост е вероятността за отхвърляне на правилната хипотеза по време на статистическо тестване на хипотезата. Обикновено, когато се обработват резултатите от измерването, неговата стойност се приема в диапазона от 0,05...0,1. Ако β надвишава β t, тогава резултатът X i се счита за груба грешка.

Таблица 2.4

Таблица със стойности β t = f(н)

Ниво на значимост q	Брой измервания n
0,01	1,73	2,16	2,43	2,62	2,75	2,90	3,08
0,02	1,72	2,13	2,37	2,54	2,66	2,80	2,96
0,05	1,71	2,10	2,27	2,41	2,52	2,64	2,78
0,10	1,69	2,00	2,17	2,29	2,39	2,49	2,62

3) Критерий 3S е най-често срещаният. Използва се, когато броят на измерванията n ≥ 20…50. В този случай се счита, че резултатът, получен с вероятност P = 0,003, е малко вероятен и може да се квалифицира като пропуск, т.е. съмнителният резултат X i трябва да бъде изключен от измерванията, ако

Пример 1. При измерване на отвор Ø20Н13(+0,33) са получени следните резултати:

Ø20,32; Ø20,18; Ø20,26; Ø20,21; Ø20,28; Ø20,42 мм.

Необходимо е да се провери дали размерът Ø20,42 mm е пропуск.

Тъй като n = 6, се прилага тестът на Шовине:

от уравнение (2.1) намираме

използвайки уравнение (2.3), намираме S

Това означава, че въпреки че резултатът е извън посочения максимално допустим размер, той не може да се счита за пропуск. Следователно частта трябва да бъде отхвърлена.

Пример 2. При измерване на вал Ø40h12(-0,25) са получени следните резултати: 39,72; 39,75; 39,76; 39,80; 39,81; 39,82; 39,82; 39,83; 39,85; 39,87; 39,88; 39,88; 39,90; 39,91; 39,92; 39,92; 39,93; 39,94; 39,96; 39,98; 39.99 мм.

Тъй като резултатът от 39,72 mm е извън границата на най-малкия размер и частта може да бъде отхвърлена, е необходимо да се определи дали този размер е пропуск.

Тъй като броят на измерванията надвишава 20, можем да използваме критерия S. След обработка на резултатите от измерванията получаваме:

39,91 мм, S =0,12 мм,

тогава 3S = 3 0,12 = 0,36 mm

Следователно резултатът от измерването от 39,72 mm не може да се счита за пропуск и частта трябва да бъде отхвърлена.

Има няколко вида измервания. Когато ги класифицират, те обикновено изхождат от естеството на зависимостта на измереното количество от времето, вида на измервателното уравнение, условията, които определят точността на резултата от измерването и методите за изразяване на тези резултати.

1) Според характера на зависимостта на измерваната величина от времето:

а) статичен- възникват, когато измерената стойност е практически постоянна (измервания на размера на тялото, постоянно налягане);

б) динамичен,свързани с количества, които претърпяват определени промени по време на процеса на измерване (измервания на пулсиращи налягания, вибрации).

2) По начин на получаване на резултати:

а) Директни измервания- измервания, при които желаната стойност на физическа величина се намира директно от експериментални данни чрез директното й сравняване с мярката. (измерване на налягане, температура и др.).

б) Непреки измервания- измервания, при които желаното количество се определя въз основа на известна връзка между това количество и количествата, подложени на директни измервания, т.е. Те измерват не реално определяното количество, а други, които са функционално свързани с него. Стойността на измереното количество се намира чрез преобразуване или чрез установена формула (определяне на обема на тялото чрез директни измервания на неговите геометрични размери, намиране на електрическото съпротивление на проводник по неговото съпротивление, дължина и напречно сечение).

в) Съвкупни измервания- това са едновременно измервания на няколко едноименни величини, характеризиращи даден обект или продукт, при които търсената се определя чрез решаване на система от уравнения, получена чрез директни измервания на различни комбинации от тези величини (определяне на масата на отделните тегла от комплект (или прогноза за времето въз основа на измервания на силата на вятъра, влажността на въздуха, фронтовете и т.н.).

г) Ставни измервания- това са едновременни измервания на две или няколко нехомогенни физични величини за намиране на зависимостите между тях (измерване на електрическо съпротивление при определени температурни параметри и температурни коефициенти на измервателния резистор въз основа на директни измервания на неговото съпротивление при различни температури).

3) Според условията, които определят точността на резултата:

а) Измервания с възможно най-висока точност,постижимо със съществуващото ниво на технологиите.

Те включват на първо място стандартни измервания, свързани с възможно най-висока точност на възпроизвеждане на установени единици от физически величини, и в допълнение измервания на физически константи, предимно универсални (например абсолютната стойност на ускорението на гравитацията, и т.н.). Този клас включва и някои специални измервания, които изискват висока точност.

б) контролни и верификационни измервания,чиято грешка с определена вероятност не трябва да надвишава определена определена стойност.

Те включват измервания, извършвани от лаборатории за държавен надзор на прилагането и спазването на стандартите и състоянието на измервателната техника и фабричните измервателни лаборатории, които гарантират грешката на резултата с определена вероятност, която не надвишава определена предварително определена стойност.

в) технически измервания,при които грешката на резултата се определя от характеристиките на средствата за измерване.

Примери за технически измервания са измерванията, извършвани по време на производствения процес в машиностроителни предприятия, на разпределителни табла на електроцентрали и др.

4 ) Според метода за изразяване на резултатите от измерването:

а) Абсолютноса измервания, които се основават на директни измервания на една или повече основни величини или на използване на стойности на физически константи (определяне на дължина в метри, електрически ток в ампери, ускорение на гравитацията в метри за секунда на квадрат).

б) Относителнасе наричат ​​измервания на съотношението на величина към едноименна величина, която играе ролята на единица, или измервания на величина по отношение на едноименна величина, взета за изходна (измерване на относителен въздух влажност, дефинирана като съотношението на количеството водна пара в 1 m3 въздух към количеството водна пара, което насища 1 m j въздух при дадена температура).

5) Според характера на промяната в измерваното количество:

а) статичен- използва се за измерване на случайни процеси и след това за определяне на средната статистическа стойност;

б) Константа— използвани за управление на непрекъснати процеси.

6) Според количеството информация за измерване:

а) Единични измерванияе едно измерване на една величина, т.е. броят на измерванията е равен на броя на измерените величини. Практическото приложение на този вид измерване винаги е свързано с големи грешки.

b) Множество измервания- характеризира се с превишаване на броя на измерванията на броя на измерените величини. Предимството на многократните измервания е значително намаляване на влиянието на случайни фактори върху грешката на измерване.

Основните характеристики на измерванията са:

Принцип на измерване;

Метод на измерване;

грешка;

точност;

дясно;

Достоверност.

Принцип на измерване- физическо явление или набор от физически явления, лежащи в основата на измерванията (измерване на телесното тегло с помощта на претегляне с помощта на гравитацията, пропорционална на масата, измерване на температурата с помощта на термоелектричния ефект).

Метод на измерване— набор от техники за използване на принципи и измервателни инструменти. Средствата за измерване са използваните технически средства, които имат стандартизирани метрологични свойства.

Разграничете методи за директна оценкаИ методи за сравнение.

При измерване метод на пряка оценкажеланата стойност на количеството се определя директно от отчитащото устройство на измервателния уред, което е калибрирано в съответните единици.

Метод на сравнение с мярка -метод на измерване, при който измерваното количество се сравнява с количеството, възпроизведено от мярката (например сравняване на маса на лостова скала). Отличителна черта на методите за сравнение е прякото участие на мярката в процедурата на измерване, докато при метода на директна оценка мярката не присъства изрично по време на измерването, а нейните размери се прехвърлят на отчитащото устройство (скала) на измервателния уред. предварително, по време на калибрирането му. Наличието на сравнително устройство е задължително при сравнителния метод.

Методът на сравнение с мярка има няколко разновидности: нулев метод, диференциален метод, метод на заместване и метод на съвпадение.

Нулев метод(или методът на пълно балансиране) е метод за сравнение с мярка, при който резултатният ефект от влиянието на измерваната величина и противодействието на мярката върху сравнителното устройство е намален до нула.

Например. Измерване на маса на везни с равно рамо, когато ефектът върху везните на маса m x е напълно балансиран от масата на тежестите m 0 (Фигура 2).

Фигура 2 - Метод на пълно балансиране

При диференциален методне се извършва пълно балансиране, а разликата между измерената стойност и стойността, възпроизведена от мярката, се отчита на скалата на уреда.

Например. Измерване на маса на везни с равни ръце, когато ефектът на масата m x върху везните е частично балансиран от масата на тежестите m 0 , и разликата в масата се отчита на скала, градуирана в единици за маса (Фигура 3).

Фигура 3 - Диференциален метод

В този случай стойността на измереното количество m x = m 0 + m, където m — показания на скалата

Метод на заместване -метод за сравнение с мярка, при който измерената величина се заменя с известна величина, която се възпроизвежда от мярката.

Например: Претегляне на пружинна везна. Измерването се извършва на две стъпки. Първо, масата, която трябва да се претегли, се поставя върху плочата на везната и се отбелязва позицията на стрелката на везната; след това масата m x се заменя с масата на тежестите m 0, като се избира така, че индикаторът на скалата да е точно в същото положение, както в първия случай. Ясно е, че m x = m 0 (Фигура 4).

Фигура 4 - Метод на заместване

IN метод на съвпадениеразликата между измерената стойност и възпроизводимата стойност се измерва чрез съвпадението на скалните знаци или периодичните сигнали.

Например . Измерване на скоростта на вала с помощта на стробоскоп - шахтата периодично се осветява от проблясъци на светлина и честотата на проблясъците се избира така, че маркировката, нанесена върху шахтата, да изглежда неподвижна за наблюдателя. Методът на съвпадението, който използва съвпадението на главните и нониусните знаци на скалата, се прилага в дебеломерни инструменти, използвани за измерване на линейни размери.

Грешка в измерването— отклонение на резултата от измерването от истинската стойност на измерената стойност. Грешката се дължи на влиянието на много фактори, като: естеството на измерената стойност, качеството на използваните измервателни уреди, методът на измерване, условията на измерване (температура, влажност, налягане и др.), индивидуалните характеристики на лице, извършващо измерванията и др. Под въздействието на тези фактори резултатът от измерването ще се различава от истинската стойност на измерената стойност.

Точност на измерванията- качествена характеристика на измерванията, отразяваща близостта на техните резултати до истинската стойност на измерената стойност.

Количествено, точността може да се изрази със стойността „клас на точност“. Това е характеристика, която зависи от метода за изразяване на границите на допустимите грешки на измервателните уреди. Въвеждането на клас на точност преследва целта за класифициране на измервателните уреди по точност. В наши дни, когато схемите и конструкциите на измервателните уреди са станали по-сложни и областите на приложение на измервателните уреди са се разширили значително, други фактори са започнали да влияят значително на грешката на измерване: промените във външните условия и естеството на промените в измерените количества във времето.

Грешката на измервателните уреди е престанала да бъде основният компонент на грешката на измерване, а класът на точност не ни позволява да разрешим напълно изброените по-горе практически проблеми. Обхватът на практическото приложение на характеристиката "клас на точност" е ограничен само до такива измервателни уреди, които са предназначени за измерване на статични величини. В международната практика „класът на точност“ е установен само за малка част от устройствата.

Правилни измервания— качеството на измерванията, отразяващо близостта до нула на системните грешки в техните резултати (т.е. такива грешки, които остават постоянни или естествено се променят при повтарящи се измервания на едно и също количество). Точността на измерванията зависи по-специално от това колко действителният размер на единицата, в която се извършва измерването, се различава от истинския размер (по дефиниция), т.е. доколко измервателните уреди, използвани за даден вид измерване, са правилни (правилни).

Достоверностхарактеризира доверието в резултатите от измерването и ги разделя на две категории: надеждни и ненадеждни, в зависимост от това дали вероятностните характеристики на техните отклонения от истинските стойности на съответните количества са известни или неизвестни. Следователно такива вероятности трябва да се разглеждат като критерии за надеждността на контрола, за да се характеризират правилно параметрите на качеството и безопасността в границите на толеранс.

Наличието на грешка ограничава надеждността на измерванията, т.е. въвежда ограничение на броя на надеждните значими цифри на числената стойност на измерваното количество и определя точността на измерванията. Характеристиките на грешката на измерване трябва да бъдат избрани при изпитване на образци от продукти в съответствие с изискванията за надеждност на контрола.

Измерванията като основен обект на метрологията са свързани главно с физическите величини:

Физическо количество- едно от свойствата на физически обект, явление, процес, което е качествено общо за много физически обекти, но се различава в количествена стойност.

Физическа величина, на която по дефиниция е приписана числова стойност, равна на единица, се нарича единица физическа величина.

Има основни и производни единици.

Основни единици на физическата величинасе избират произволно, независимо от други единици (единица за дължина - метър, единица за маса - килограм, единица за температура - градус и др.)

Наричат ​​се единици, образувани с помощта на формули, изразяващи връзката между физическите величини производни единици.В този случай единиците за количества ще бъдат изразени чрез единици за други количества. Например единицата за скорост е метър в секунда (m/s), единицата за плътност е килограм на метър на квадрат (kg/m2).

Различните единици с еднакъв размер се различават една от друга по своя размер. Такива единици се наричат кратни(например един километър е 10 3 m, един киловат е 10 3 W) или практически (например един милиметър е 10 -3 m, една милисекунда е 10 -3 s). Такива единици се получават чрез умножаване или разделяне на независимата или производна единица на цяло число, обикновено 10.

Единиците на физическите величини се комбинират по определен принцип в системи от единици. Тези принципи са следните: те произволно установяват единици за определени количества, т.нар основни единиции чрез формули чрез основните се получават всички производни единици за дадена площ на измерване. Наборът от основни и производни единици, свързани с определена система от величини и формирани в съответствие с приетите принципи, е система от единици за физическа величина.

Разнообразието от системи единици за различни области на измерване създава трудности в научната и икономическата дейност както в отделните страни, така и в международен мащаб. Поради това възникна необходимостта от създаване на единна система от единици, която да включва единици за количества за всички клонове на физиката.

Международната система от единици се състои от седем основни единици, две допълнителни единици и необходимия брой производни единици.

Основните включват:

Единицата за дължина е метър - дължината на пътя, който светлината изминава във вакуум за 1/299792458 от секундата;

Единицата за маса е килограм - маса, равна на масата на международния прототип на килограма;

Единица за време - секунда - продължителност на 9192631770 периода на излъчване, съответстващи на прехода между две нива на свръхфината структура на основното състояние на атома цезий-133 при липса на смущение от външни полета;

Единицата за електрически ток - ампер - е силата на постоянен ток, който при преминаване през два успоредни проводника с безкрайна дължина и незначително кръгло сечение, разположени на разстояние 1 m един от друг във вакуум, би създал сила между тези проводници, равна на 2. 10~ 7 N на метър дължина;

Единицата за термодинамична температура, келвин, е част от термодинамичната температура на тройната точка на водата. Използването на скалата по Целзий също е разрешено;

Единицата за количество на веществото е мол - количеството вещество на система, съдържаща същия брой структурни елементи, колкото има атоми, съдържащи се в нуклид въглерод-12 с тегло 0,012 kg;

Единицата за светлинен интензитет е кандела - интензитетът на светлината в дадена посока на източник, излъчващ монохроматично лъчение с честота 540-10 12 Hz, чийто енергиен интензитет в тази посока е 1/683 W/sr.

Първите три единици (метър, килограм, секунда) позволяват образуването на производни единици за измерване на механични и акустични величини. Чрез добавяне на четвърта единица, келвин, към тези, могат да се образуват производни единици за измерване на топлинни количества.

Единиците (метър, килограм, секунда, ампер) служат като основа за формирането на производни единици в областта на измерванията на електрическо, магнитно и йонизиращо лъчение. Единицата мол се използва за образуване на единици в областта на физикохимичните измервания.

Допълнителни единици са:

Единица за плосък ъгъл- радиан и единица за плътен ъгъл- стерадианите се използват за формиране на производни единици, свързани с ъглови величини (например ъглова скорост, светлинен поток и др.).

КАНТРИ ЗА ИЗМЕРВАНЕ

Именна скала- това е качествена, а не количествена скала, не съдържа нула или мерни единици (например цветна скала).

Такива скали се използват за класифициране на обекти, чиито свойства се появяват само по отношение на еквивалентността (съвпадение или несъответствие). Тези свойства не могат да се считат за физически величини, следователно везните от този тип не са PV везни. При именните скали оценката се извършва чрез човешки сетива, като най-адекватният резултат е избраният от мнозинството експерти. Тъй като тези скали се характеризират само с отношения на еквивалентност, те не съдържат понятията нула, „повече или по-малко“ и мерни единици.

Поръчкова скала - характеризира стойността на измерваната величина в точки (например земетръсна скала; сила на вятъра и др.).

То е монотонно изменящо се и ни позволява да установим връзки „повече – по-малко” между величините, характеризиращи това свойство. Нула съществува или не съществува, но е принципно невъзможно да се въведат мерни единици, тъй като за тях не е установена пропорционална връзка и съответно не може да се прецени колко пъти повече или по-малко специфични прояви на дадено свойство.

Интервална скала- има условна нулева стойност, а интервалите се задават по споразумение (например времева скала, скала на дължина).

Тези скали са по-нататъшно развитие на скалите за поръчка. Скалата се състои от равни интервали, има мерна единица и произволно избрано начало - нулева точка. Такива скали включват хронология и температурни скали.

Коефициентна скала - има естествена нулева стойност, а мерната единица се установява по споразумение в зависимост от изискването за точност на измерването (например тегловна скала).

От формална гледна точка тази скала е интервална скала с естествен произход. Всички аритметични операции са приложими към стойностите, получени по скалата на съотношението, което е от голямо значение при измерване на EF.

Думата има две различни значения. В първия случай имаме предвид създаване на обозначение за единица. Във втория мярката е необходима, за да се възпроизведе една единствена стойност на параметъра.

Главна информация

Индикатор за физическо количество е средството, необходимо за извършване на измервания. Използва се за възпроизвеждане и съхраняване на определени физически единици. Това може да включва, например, тегло или измервателно съпротивление. В целия свят има единна дефиниция за понятието "метрология". Това е клон на науката, който изучава измерванията, методите за тяхното комбиниране, както и правилата за получаване на необходимото ниво на точност. Терминът "метрология" произлиза от гръцки думи, които заедно означават "изучаване на мерки".

Единство на измерванията

Има определени правила за записване, при които показателите се записват в единици, приети със закон. Има обаче ограничения за грешките на резултатите. В тези граници показателите се считат за приемливи. Поради това се създават различни измервания, които се различават по степента на отклонение. Основната задача на правилата за запис е да трансформира всички резултати, получени в различни точки, в различни моменти, с помощта на различни инструменти и методи, в единна система. В днешно време е необходимо да се получат по-точни и надеждни данни в областта на науката и икономиката. Ето защо видовете измервания се изучават толкова интензивно. Метрологията е от голямо значение.

Измерване. Видове измерване

Съществуват различни взаимодействащи операции, чиято задача е да установят типове връзки между количеството, което се оценява, и това, което се счита за единица. Последното се записва в измервателния уред. Числената стойност е получените данни. Те имат и друго име - индикатор за физическо количество. Има различни видове измервателни уреди. Те включват самите агрегати, устройства и специални преобразуватели, както и системи и инсталации. Значението на понятието „измерване“ също е обширно. Видовете измервания също са много разнообразни. Има обаче някои общи моменти. Видове и са обединени от една структура. Процедурите по оценка се състоят от два етапа. На първо място, трябва да сравните измерената стойност с референтна единица и след това да я преобразувате в желания формат, като използвате специфичен метод.

Променливост

Не само видовете измервания са различни. Класификацията на устройствата за извършване на тази процедура също предполага наличието на различни секции. Възприета е систематизация по предназначение, напр. Едната група устройства се нарича примерна, а другата - работеща. Първите са необходими, за да се използват като стандарт за проверка на точността на други измервания. Работниците включват тези, които са предназначени да оценят размера на конкретни количества, използвани от хората. Можем да кажем, че смисълът на такава класификация не е в точността на инструментите, а в разликите в предназначението. Има различни средства, чрез които се извършва измерването. Видовете измервания включват специални мерки, с помощта на които се възпроизвежда всяка стойност с определен размер.

Еднозначни и многозначни мерки. Разлики

Има също еднозначни и многозначни мерки. Първите са тези, които могат да показват само количества с еднакъв размер. При многозначните е налично възпроизвеждане на последователност с различни размери. Такава мярка може да се нарече, да речем, милиметрова линийка. Има и уникални набори, които се формират от различни набори от мерки. Те пресъздават междинни и общи стойности на количествата. В допълнение, мерките, взаимодействайки, могат да изпълняват обща работа или всяка може да действа поотделно. За да измерите, трябва да използвате специално устройство - компаратор. Това средство често се използва от везни с равно рамо и измервателен мост.

Ако проучим еднозначните мерки по-подробно, можем да кажем, че те също включват проби и вещества, които играят тази роля. Те имат определен състав и свойства. Най-малките отклонения са неприемливи. Такива референтни вещества могат да помогнат за оценка на грапавостта, твърдостта и идентифицирането на всякакви други свойства на материалите. Моделите помагат за създаването на точките, които образуват везните. Цинкът и златото например се използват, когато е необходимо да се пресъздаде определена температура.

Ранг

Грешката в оценката класифицира всички мерки в няколко последователни категории. При отклонение от стандарта на самите мерки се формира класово разделение. Единиците от определена категория проверяват грешките на измервателните уреди, поради което се класифицират като проби.

Конвертори. Главна информация

Измервателно устройство, което формира данни от информацията, получена след измерване, която може да бъде преобразувана, съхранявана и обработвана, но не осигурява визуален достъп до нея, се нарича измервателен преобразувател. Какво е неговото действие? Нека разгледаме това по-подробно.

Същността на трансформацията

Когато една стойност току-що се подготвя за обработка, тя се нарича входна стойност. А получената информация се нарича „изход“. Преобразувателят-усилвател е устройство, което не променя физическото състояние на обработваните данни, а трансформацията има формата на линейна функция. Терминът "усилвател" се използва заедно с дума, която обяснява действието му. Например "усилвател на напрежение". Ако по време на преобразуването стойността се преобразува в друга, тогава устройството получава името си от новото значение - "електромеханично".

Видове конвертори

В зависимост от това в коя част на устройството се намира, конверторът може да бъде основен. Това означава, че измерената стойност преминава директно през него. Може да бъде и предавателна. В този случай стойностите се появяват след обработка. Конверторът може да бъде и междинен. Намира се до основното.

Устройства. Главна информация

Измервателните уреди се считат за средства за получаване на количествени данни, които ги представят във формат, достъпен за визуална проверка. В зависимост от вида на оценката те се обединяват в определени групи. По този начин най-често срещаните са устройства, които извършват директни измервания. Тяхната особеност е, че преобразуват оригиналните данни, без да оставят информация за първоначалното им състояние. Има и устройства, с помощта на които се извършват индиректни измервания.

Устройства за сравнение

Приспособленията с директно действие обаче не са най-точните. Тази характеристика е много по-висока за устройството за сравнение. Работата му се основава на сравняване на данните, получени от измерване на изследваната стойност, с вече известна информация за други стойности. Този метод се нарича „непреки измервания“. Получаването им е възможно при наличие на първоначални данни. С други думи, параметрите се формират от показатели, които се получават чрез директно измерване. Видовете измервания имат още няколко категории. За да се сравнят стойностите, е необходимо да се използват компенсационни или мостови вериги. Първите за сравнение са тези количества, които имат някаква енергия или сила. Този метод се основава на факта, че сравняваните величини се свързват към веригата и се изследва тяхното проявление. В същия случай, ако количеството се счита за пасивно, т.е. има съпротивление, се използват мостови вериги.

Разпределение по референтен метод

Инструментите имат различни методи за четене на данни за изследваните количества. Поради това беше създадена специална класификация. Въз основа на това можем да заключим, че има възпроизвеждащи устройства, които включват не само аналогови, но и цифрови. Друг тип устройства са тези, които записват информация. Аналоговите устройства се считат за най-популярни. Техният компонент, отговорен за воденето на броя, се състои от две части. Първата е скалата, която е свързана с подвижната част. Друг елемент на устройството е показалец, свързан към тялото на устройството. Действието на измервателните уреди, чиято работа се основава на цифровия принцип, е резултат от действието на механични и електронни елементи.

Вариация по метод на запис

Има и друга класификация на записващите устройства. Например по метода, по който се записват данните от записващото устройство. Има записващи устройства, както и печатащи. Първите предоставят получена и обработена информация и обобщени измервания под формата на графики, диаграми и диаграми. Записващите устройства, работещи на втория принцип, извеждат резултатите от работата си върху лента хартия, превръщайки ги в числови серии. Много често има устройства, работещи по сравнителен модел, които са комбинация от всички горепосочени типове, тоест представляват комбинация от работата по четене на скала и цифрова техника. Записването, обработката и отпечатването на данни могат да се извършват както под формата на графики с диаграми, така и под формата на серии от цифрови стойности и числа.

Поддържащи елементи на оценката

Има и помощни инструменти и инструменти за извършване на измервания. Особеността на такива устройства е, че те не само провеждат независими изследвания на количества. Те могат да регулират работата на основния елемент, променяйки действието му по време на четене на информация, както и при нейната обработка или издаване. Данните, предоставени с допълнителни средства, помагат за наблюдение и редактиране на показанията на устройството. Например, за по-точна работа на термометрите е необходимо също така да се монтират манометри, които измерват налягането на околната среда. В допълнение, спомагателните устройства могат да променят работните настройки на измервателния уред. Така че, в случай на използване на устройство за записване на нивата на влажност, трябва да зададете стойностите на диапазона.

Настройки

Има ситуации, когато за получаване на по-точни данни от измерванията едно устройство не е достатъчно. В този случай се сглобяват сложни инсталации, състоящи се от устройства за различни цели. Те са разположени в определена последователност на ограничена територия. Някои от използваните устройства преобразуват обобщените измервания в единна система. Предоставя се на наблюдателя, отговорен за събирането, систематизирането и обработката на информацията.

системи

Измервателните системи са на друго ниво. Разликата между такива комплекси и описаните по-горе инсталации е, че те могат да бъдат разпръснати на огромни територии и да се комуникират чрез специални информационни канали. Данните в такива системи се предоставят в две форми. Един от тях е по-достъпен за реален човек, изучаващ резултатите от работата. Компютърът обработва другия.

Индикатори

Има устройства, чиято задача е да разчитат проявите на физически свойства. Те се наричат ​​индикатори. Дори от училищния курс по химия всеки знае индикаторите, свързани със средствата за индикация. За такова устройство се счита и стрелката на компаса. Освен това измервателният уред, който показва нивото на горивото в резервоара на автомобила, също е индикатор.