3.5. Измерение неэлектрических величин

Неэлектрические величины (перемещение, температуру, давление, скорость и т.д.) измеряют с помощью датчиков (параметрических и генераторных), в которых измеряемая величина преобразуется в электрический сигнал. Датчики, как и другие средства измерений, характеризуются статическими и динамическими характеристиками. Одной из основных статических характеристик является их уравнение преобразования, т.е. зависимость изменения выходного сигнала Y от изменения входной величины X

Y = f(X). (3.40)

Это уравнение может быть задано в аналитической, графической и табличной формах.

Другой важной характеристикой датчиков является чувствительность, которая определяется по формуле

S = dY/dX, (3.41)

где dX и dY - приращение входной и выходной величин датчика.

Кроме перечисленных практическое значение имеют также такие характеристики, как порог чувствительности, входное сопротивление, выходная мощность, рабочий диапазон и ряд других.

Пример 3.27. При измерении скорости вращения якоря индукционного тахометра от 100 до 300 об/мин напряжение на его выходе изменяется линейно от 3 до 10 В. Построить статическую характеристику и определить чувствительность датчика и абсолютную погрешность измерения, если абсолютная погрешность измерительного прибора 0,1 В?

Решение:

1) Откладываем на оси абсцисс входную величину, а на оси ординат - выходную и строим график.

2) Чувствительность определяем по формуле

S = dY/dX = (U2 – U1) / (n1 – n2) =

= (10 – 3) / (300 -100) =

= 0,035 В / (об/мин)

3) Абсолютная погрешность измерения

и = п / S = 0,1 В / 0,035 В / (об/мин) =

= 2,86 об/мин

Варианты заданий

Таблица 3

1	2	3
4	5	6

Таблица 4

1	2	3	4	5
6	7	8	9	10
11	12	13	14	15

Таблица 5

1	2	3
4	5	6
7	8	9

Вопросы к экзамену по метрологии

1. Метрология. Разделы метрологии. Этапы развития метрологии.

2. Организация процесса измерений.

3. Аксиомы метрологии. Измеряемые свойства. Объекты измерений.

4. Характеристики объектов измерений. Основные правила теории размерностей.

5. Измерительные шкалы. Единицы измере­ний. Системы единиц физических величин.

6. Виды измерений.

7. Методы измерений.

8. Средства измерений. Характеристики средств измерений.

9. Погрешности. Их классификация.

10. Условия измерений.

11. Законодательная метрология. Причины её появления. Меры, принимаемые для обеспечения единства измерений.

12. Сертификация. Стандартизация.

13. Принцип действия и классификация аналоговых приборов.

14. Преобразователи. Их виды.

15. Масштабные преобразователи. Шунты. Добавочные сопротивления. Делители напряжения. Трансформаторы тока. Трансформаторы напряжения. Усилители.

16. Выпрямительные преобразователи. Выпря­мительные преобразователи с однополу­периодной схемой выпрямления. Выпря­мительные преобразователи с двухполу­периодной схемой выпрямления.

17. Преобразователи неэлектрических величин в электрические: реостатные, тензочувствительные, термочувствительные, электролитические, индуктивные, емкостные, термоэлектрические, индукционные, пьезоэлектрические.

18. Измерительные мосты постоянного и переменного тока. Автоматические мосты.

19. Компенсаторы

20. Цифровые измерительные приборы (ЦИП).

21. Основные методы преобразования аналог-код в ЦИП. Основные характеристики ЦИП.

22. ЦИП последовательного счета.

23. Кодоимпульсные вольтметры.

24. Приборы считывания.

25. Осциллографы. Классификация. Устройство и принцип действия осциллографа.

26. Измерения с помощью осциллографа.

27. Информационно-измерительные системы.