Классификация и общая характеристика средств измерений. Метрологические свойства средств измерений.

Общим термином средства измерений называют технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики.

По конструктивному исполнению и форме представления измерительной информации средства измерений подразделяются на меры, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы, измерительные преобразователи.

Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения одного или нескольких фиксированных значений физической величины (мера массы – гиря, мера индуктивности – образцовая катушка индуктивности и пр.).

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателя. В зависимости от формы представления информации различают аналоговые и цифровые приборы. Аналоговым называют измерительный прибор, показания которого являются непрерывной функцией измеряемой величины, например, стрелочный вольтметр, ртутно-стеклянный термометр. В цифровом приборе осуществляется преобразование аналогового сигнала измерительной информации в цифровой код, и результат измерения отображается на цифровом табло.

Измерительная установка – совокупность функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем и расположенная в одном месте. Например, установка для измерения удельного сопротивления электротехнических материалов, установка для испытания магнитных материалов.

Измерительная система – совокупность средств измерений и вспомогательных устройств (ЭВМ, преобразователей и пр.), размещенных в разных точках контролируемого пространства, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в системах управления, контроля, диагностирования и пр. Например, радионавигационная система для определения месторасположения судов, состоящая из ряда измерительных комплексов, разнесенных в пространстве на значительном расстоянии друг от друга.

Измерительный преобразователь – средство измерений, предназначенное для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобный для передачи, обработки или хранения. Измерительная информация на выходе измерительного преобразователя, как правило, недоступна для непосредственного восприятия наблюдателем. К измерительным преобразователям относятся термопары, измерительные трансформаторы тока и напряжения, измерительные усилители и пр.

Метрологические свойства средств измерений (СИ) – это свойства, влияющие на результат измерения и его погрешность. Показатели метрологических свойств являются их количественной характеристикой и называются метрологическими характеристиками. Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативными документами, называют нормируемыми метрологическими характеристиками.

Диапазон измерений – область значений величины, в пределах которых нормированы допускаемые пределы погрешности. Значения величины. Ограничивающие диапазон измерений снизу или сверху (слева или справа), называют соответственно нижним или верхним пределом измерений.

Порог чувствительности – наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала. Например, если порог чувствительности весов равен 10 мг, то это означает, что заметное перемещение стрелки весов достигается при таком малом изменении массы, как 10 мг.

К метрологическим свойствам второй группы относятся правильность и точность измерений.

Точность измерений СИ определяется их погрешностью.

Погрешность СИ – это разность между показаниями СИ и истинным (действительным) значением измеряемой величины.

В повседневной производственной практике широко пользуются обобщенной характеристикой – классом точности.

Класс точности – обобщенная характеристика, выражаемая пределами допускаемых (основной и дополнительной) погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Классы точности конкретного типа СИ устанавливаются в нормативных документах. При этом для каждого класса точности устанавливают конкретные требования к метрологическим характеристика, в совокупности отражающим уровень точности СИ данного класса.

Присваиваются классы точности СИ при их разработке (по результатам приемочных испытаний). В связи с тем, что при эксплуатации их метрологические характеристики обычно ухудшаются, допускается понижать класс точности по результатам поверки (калибровки). Т.о. класс точности позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность измерений этого класса. Это важно знать при выборе СИ в зависимости от заданной точности измерений.