3. Виды средств электрических измерений

Средствами измерений называют технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства.

Различают несколько видов средств измерения: мера; измерительный преобразователь; измерительный прибор; измерительная установка; измерительная информационная система (ИИС), измерительный комплекс.

Мерой называют средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Различают однозначные, многозначные меры и наборы мер. Однозначная мера воспроизводит физическую величину одного размера, например, измерительная катушка сопротивления. Многозначная мера воспроизводит ряд одноименных величин разного размера, например, конденсатор переменной емкости. Набор мер представляет собой специально подобранный комплект мер, применяемых не только по отдельности, но и в различных сочетаниях в целях воспроизведения ряда одноименных величин разного размера, например, магазин индуктивности.

Измерительный преобразователь – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки или хранения, но не доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. В области электрических измерений наибольшее распространение получили масштабные преобразователи, т. е. такие, у которых значение выходной величины в заданное число раз отличается от значения входной. К ним относятся измерительные трансформаторы, делители напряжения, шунты, добавочные резисторы, измерительные усилители. Эти преобразователи позволяют расширить пределы измерения приборов, создать многопредельные средства измерений, повысить безопасность измерительных работ.

Измерительный прибор – средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Сочетание измерительного прибора и измерительных преобразователей, имеющих самостоятельное применение, часто называют измерительным устройством.

Измерительная установка – совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных преобразователей, измерительных приборов) и вспомогательных устройств, предназначенная для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и размещенная в одном месте, например установка для проверки измерительных трансформаторов тока, установка для испытания магнитных материалов и др.

Измерительная информационная система (ИИС) – совокупность средств измерений (мер, измерительных преобразователей, измерительных приборов) и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, пе­редачи и использования в автоматических системах управления.

Дальнейшее развитие средства измерений получили в измерительных комплексах (ИВК – измерительно-вычислительный комплекс, ИУК – измерительно-управляющий комплекс и др.).

Измерительные комплексы служат для получения и обработки измерительной информации от сложного объекта, необходимой для управления объектом. Они позволяют не только осуществить обычные контрольно-измерительные функции, но и решать принципиально новые задачи, связанные с диагностикой и прогнозированием состояния объекта исследований, статистической обработкой результатов экспериментов. С этой целью современные средства измерений все шире используют в своей структуре элементы вычислительной техники (ЭВМ и др.).

В зависимости от метрологического назначения средства измерений делятся на эталоны, образцовые и рабочие.

Эталоны – средства измерений (комплекс средств измерений), обеспечивающие воспроизведение и хранение единиц физических величин с целью передачи их размера об­разцовым и рабочим средствам измерений, например эталон ЭДС, эталон индуктивности и др.

Образцовые средства измерений предназначены для передачи размера единиц от эталонов к рабочим средствам измерений, например образцовая мера электрического со­противления, образцовый прибор для измерения температуры и др. К образцовым средствам измерений относятся образцовое вещество и стандартный образец.

Образцовое вещество – образцовая мера в виде вещества с определенными свойствами, которые воспроизводятся при соблюдении условий приготовления, утвержденных в спецификации на эту меру, например чистые газы (водород, кислород), чистые металлы (серебро, платина и др.), неметаллы, соединения.

Стандартный образец – мера для воспроизведения единиц величин, характеризующих свойства или состав веществ и материалов, например стандартный образец свойств легированной стали, ферромагнитного материала определенной марки.

Рабочие средства измерений предназначены для измерений, не связанных с передачей размера единиц физических величин. В этой группе выделяют более точные средства измерений – лабораторные и менее точные – технические.