Что понимаем под диапазоном измерений средствами измерений

15.04.202220.04.2022 admin 0 Comments

Термин: Диапазон измерений

Диапазон измерений – это область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений. Примечание – Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу и сверху (слева и справа), называют соответственно нижним пределом измерений или верхним пределом измерений. Это общепринятое (согласно РМГ 29-99) определение диапазона измерения по смыслу достаточно очевидно. Но при решении практических задач измерения значений физической величины имеется целый ряд особенностей конкретных приборов, связанных с диапазоном измерения. Кратко разберём эти особенности.

Для приборов с двуполярным диапазоном измерения верхний предел измерения по модулю может быть не равен нижнему.

В некоторых приборах диапазон измерения разбит на поддиапазоны. Смена поддиапазонов измерения происходит автоматически, по команде или ручным способом, но в процессе смены поддиапазона измерения, как правило, приостанавливаются.

У некоторых приборов реальный диапазон показаний превышает диапазон измерений, в котором нормированы допускаемые пределы погрешности прибора. Это связано не только с количеством разрядов индикатора, но и с некоторым технологическим запасом, который может быть заложен в данный прибор.

Несмотря на то, что у большинства приборов предельно допустимый входной диапазон превышает диапазон измерений, как минимум, не рекомендуется постоянно эксплуатировать прибор при значении измеряемой физической величины вблизи границ предельно допустимого диапазона.

Для приборов, измеряющих среднеквадратическое значение (СКЗ) переменной физической величины также указывают диапазон измерений СКЗ этой величины, но нередко не указывают реальный рабочий диапазон пиковых (амплитудных) значений этой величины. Это связано с тем, что СКЗ на приборы нормируют либо на синусоидальном сигнале, либо на тестовых измерительных сигналах специального (стандартного) вида. При этом, в тракт измерения прибора закладывают технологический запас по амплитудным значениям измеряемой величины, исходя из стандартных требований для данной области применения. Заметим, что, чем шире полоса частот реального измеряемого сигнала, тем больше диапазон амплитудных значений сигнала по отношению к СКЗ этого сигнала. Таким образом, в случае резко нестандартного сигнала, его амплитудное значение может ограничиться внутри прибора, при том, что СКЗ, измеренное с большой ошибкой, может остаться в рабочем диапазоне. В данной случае, эта ошибка вызвана нелинейностью тракта преобразования из-за превышения входного диапазона сигнала.

Указание в характеристиках прибора входного диапазона измерения СКЗ сигнала при заданном максимальном коэффициенте амплитуды сигнала даёт возможность оценить запас по диапазону измерения данного входа прибора для сигнала общего вида.

Источник

Диапазоны измерений

8 сообщений в этой теме

Присоединиться к обсуждению

Вы можете ответить сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас уже есть аккаунт, войдите, чтобы ответить от своего имени.

Информация

Недавно просматривали 0 пользователей

Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.

Основы стандартизации, сертификации и метрологии (стр. 9 )

Что понимаем под диапазоном измерений средствами измерений. Смотреть фото Что понимаем под диапазоном измерений средствами измерений. Смотреть картинку Что понимаем под диапазоном измерений средствами измерений. Картинка про Что понимаем под диапазоном измерений средствами измерений. Фото Что понимаем под диапазоном измерений средствами измерений

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Относительной погрешностью характеризуют обычно точность измерений, выполняемых дифференциальным или нулевым методом, например, при измерении частоты, сопротивления, индуктивности или емкости.

Диапазон измерений СИ – область значений величины, в пределах которой нормированы (официально установлены) допускаемые пределы погрешности СИ. Нельзя путать диапазон измерений с диапазоном показаний.

Диапазон показаний – область значений шкалы, ограниченная конечным и начальным значением шкалы. На рис. 10 диапазон показаний СИ совпадает с диапазоном измерений. Если предположить, что шкала данного прибора ограничена значениями от минус 50 до 50, то диапазон измерений (от минус 30 до 30) не будет совпадать с диапазоном показаний (от минус 50 до 50).

Пример. Найти значение абсолютной, относительной и приведенной погрешности вольтметра с верхним пределом измерений 150 В, если при действительном значении измеряемого напряжения 120,6 В показание вольтметра составило 120 В.

Исходя из условия задачи, идентифицируем основные понятия и их числовые значения. Нормирующее значение в данном случае равно верхнему пределу измерений вольтметра Хн=150 В, действительное значение измеряемой величины Хд=120,6 В, измеренное значение величины Х=120 В.

Тогда, используя выше рассмотренные формулы, получаем:

6.9. Класс точности средств измерений

Погрешность, вносимая средством измерений в результат измерения, определяется исходя из класса точности используемого средства измерения.

Класс точности СИ – это обобщенная характеристика данного СИ, определяемая пределами основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками СИ, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах или в другой технической документации, утвержденной в установленном порядке. Класс точности обычно выражается числом и выбирается из ряда значений, установленных в ГОСТ 8.401-80:

Основной погрешностью называется погрешность средства измерений, соответствующая нормальным условиям применения средств измерений. Нормальные условия устанавливаются ГОСТ 8.395-80 «ГСИ. Нормальные условия измерений при поверке. Общие технические требования» и составляют: температура (20 ± 5) ° С или (293 ± 5) К, влажность (65 ± 15) %, давление (100 ± 4) кПа или (750 ± 30) мм рт. ст. Наибольшая основная погрешность средств измерений, при которой средство измерений по техническим требованиям может быть признано годным и допущено к применению, называется пределом допускаемой основной погрешности.

Дополнительной погрешностью называется составляющая погрешности средства измерений, возникающая вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин (внешней температуры, влажности и т. п.) от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы, установленные для нормальных условий. При этом наибольшая дополнительная погрешность, вызываемая изменением влияющей величины в пределах «рабочей» области, при которой средство измерений по техническим требованиям может быть допущено к применению, называется пределом допускаемой дополнительной погрешности.

СИ должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к метрологическим характеристикам, установленным для присвоенного им класса точности. Метрологические характеристики, определяемые классами точности, нормируют следующим образом. Пределы основной и дополнительной погрешностей выражаются в форме приведенных, относительных и абсолютных погрешностей в зависимости от характера изменения погрешности в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения СИ конкретного вида. Пределы допускаемых погрешностей выражают в форме:

— приведенных погрешностей, если указанные границы можно полагать практически неизменными в пределах диапазона измерений. Например, пределы допускаемых погрешностей показывающих амперметров выражают в форме приведенных погрешностей, так как границы погрешностей средств измерений данного типа практически неизменны в пределах диапазона измерений;

— относительных погрешностей, если указанные границы нельзя полагать постоянными;

— абсолютных погрешностей (т. е. в единицах измеряемой величины или в делениях шкалы средств измерений), если погрешность результатов измерений в данной области измерений принято выражать в единицах измеряемой величины или в делениях шкалы. Например, пределы допускаемых погрешностей мер массы (длины) выражают в форме абсолютных погрешностей, так как погрешности результатов измерений массы (длины) принято выражать в единицах массы (длины).

Согласно ГОСТ 8.401-81, классы точности для различных средств измерений выражаются одним числом или дробью, указывающими предельное значение допускаемой погрешности. Пределы допускаемых абсолютной и относительной погрешностей выражаются в форме абсолютной, относительной и приведенной погрешностей, приведенных в табл. 5.

Пределы допускаемых погрешностей, выраженные в форме абсолютных (относительных) погрешностей, устанавливают:

— по формулам (1) и (2), если границы абсолютных погрешностей можно полагать практически неизменными;

— по формуле (4), если границы относительных погрешностей можно полагать практически неизменными;

— по формулам (2) и (5), если границы абсолютных погрешностей можно полагать изменяющимися практически линейно;

— в виде функции, графика или таблицы, если границы погрешностей необходимо принять изменяющимися нелинейно.

Обозначение классов точности в документации и на средствах измерений

Формула для
опре-деления пределов допускаемой основной погрешности

Пределы
допускаемой основной погрешности

Источник

Классификация по пределам и диапазонам измерения

Контроль отклонений расположения поверхностей в производственных условиях осуществляют с помощью проходных комплексных калибров. Людмила Фирмаль

Строго говоря, для многих приборов со шкалой 0 нижний предел измерения фактически не равен нулю. Точность измерения малых значений значительно снижается, поэтому нижний предел рабочей части шкалы должен быть определенным значением, составляющим 20-30% от верхнего предела. Многие приборы имеют устройства, которые могут изменять диапазон измерений в очень широком диапазоне. В этих случаях должен быть описан общий диапазон измерений, охватываемый измерительным устройством, и отдельные диапазоны, часто называемые отказом термина поддиапазон.

Есть три способа разделить общий диапазон на отдельные диапазоны. 1. Для каждого диапазона нижний предел измерения остается нулевым. Например, общий диапазон измерения 0-100 можно разделить на диапазон 0-0,1. 0-1; 0-10 и 0-100. 2. Общий диапазон делится на ряд равных последовательных диапазонов. Например, общий диапазон 0-5 делится на диапазон 0-1. 1-2; 2-3; 3-4; 4-5. 3. Как и во втором варианте, общий диапазон делится на последовательные диапазоны, но пределы измерения частично перекрываются. Например, общий диапазон 10-15000 делится на диапазон 10-150. 100-1500 и 1000-15000.

По виду контролируемой поверхности калибры подразделяют па калибры для контроля внутренней резьбы и калибры для контроля наружной резьбы. Людмила Фирмаль

Вышеприведенное выражение следует понимать так, чтобы оно было точным и грамматически правильным, и чтобы показанные характеристики относились только к ограниченному отображению. Многополосные характеристики прибора имеют свои преимущества и недостатки. Преимущество состоит в том, что один многополосный счетчик заменяет несколько однополосных счетчиков. Это дороже, чем каждая отдельная полоса, но дешевле, чем любое одноканальное устройство, которое оно заменяет. Кроме того, нет необходимости удалять одно устройство и устанавливать на его место другое устройство.

Если вам потребуется заказать решение по метрологии вы всегда можете написать мне в whatsapp.

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

Источник

ЧИТАТЬ КНИГУ ОНЛАЙН: Метрология, стандартизация и сертификация: конспект лекций

НАСТРОЙКИ.

СОДЕРЖАНИЕ.

СОДЕРЖАНИЕ

А. С. Якорева, В. А. Бисерова, Н. В. Демидова

Метрология, стандартизация и сертификация: конспект лекций

ЛЕКЦИЯ № 1. Метрология

1. Предмет и задачи метрологии

С течением мировой истории человеку приходилось измерять различные вещи, взвешивать продукты, отсчитывать время. Для этой цели понадобилось создать целую систему различных измерений, необходимую для вычисления объема, веса, длины, времени и т. п. Данные подобных измерений помогают освоить количественную характеристику окружающего мира. Крайне важна роль подобных измерений при развитии цивилизации. Сегодня никакая отрасль народного хозяйства не могла бы правильно и продуктивно функционировать без применения своей системы измерений. Ведь именно с помощью этих измерений происходит формирование и управление различными технологическими процессами, а также контролирование качества выпускаемой продукции. Подобные измерения нужны для самых различных потребностей в процессе развития научно—технического прогресса: и для учета материальных ресурсов и планирования, и для нужд внутренней и внешней торговли, и для проверки качества выпускаемой продукции, и для повышения уровня защиты труда любого работающего человека. Несмотря на многообразие природных явлений и продуктов материального мира, для их измерения существует такая же многообразная система измерений, основанных на очень существенном моменте – сравнении полученной величины с другой, ей подобной, которая однажды была принята за единицу. При таком подходе физическая величина расценивается как некоторое число принятых для нее единиц, или, говоря иначе, таким образом получается ее значение. Существует наука, систематизирующая и изучающая подобные единицы измерения, – метрология. Как правило, под метрологией подразумевается наука об измерениях, о существующих средствах и методах, помогающих соблюсти принцип их единства, а также о способах достижения требуемой точности.

Происхождение самого термина «метрология» возводя! к двум греческим словам: metron, что переводится как «мера», и logos – «учение». Бурное развитие метрологии пришлось на конец XX в. Оно неразрывно связано с развитием новых технологий. До этого метрология была лишь описательным научным предметом. Следует отметить и особое участие в создании этой дисциплины Д. И. Менделеева, которому подевалось вплотную заниматься метрологией с 1892 по 1907 гг… когда он руководил этой отраслью российской науки. Таким образом, можно сказать, что метрология изучает:

1) методы и средства для учета продукции по следующим показателям: длине, массе, объему, расходу и мощности;

2) измерения физических величин и технических параметров, а также свойств и состава веществ;

3) измерения для контроля и регулирования технологических процессов.

Выделяют несколько основных направлений метрологии:

1) общая теория измерений;

2) системы единиц физических величин;

3) методы и средства измерений;

4) методы определения точности измерений;

5) основы обеспечения единства измерений, а также основы единообразия средств измерения;

6) эталоны и образцовые средства измерений;

7) методы передачи размеров единиц от образцов средств измерения и от эталонов рабочим средствам измерения. Важным понятием в науке метрологии является единство измерений, под которым подразумевают такие измерения при которых итоговые данные получаются в узаконенных единицах, в то время как погрешности данных измерений получены с заданной вероятностью. Необходимость существования единства измерений вызвана возможностью сопоставления результатов различных измерений, которые были проведены в различных районах, в различные временные отрезки, а также с применением разнообразных методов и средств измерения.

Следует различать также объекты метрологии:

1) единицы измерения величин;

2) средства измерений;

3) методики, используемые для выполнения измерений и т. д.

Метрология включает в себя: во—первых, общие правила, нормы и требования, во—вторых, вопросы, нуждающиеся в государственном регламентировании и контроле. И здесь речь идет о:

1) физических величинах, их единицах, а также об их измерениях;

2) принципах и методах измерений и о средствах измерительной техники;

3) погрешностях средств измерений, методах и средствах обработки результатов измерений с целью исключения погрешностей;

4) обеспечении единства измерений, эталонах, образцах;

5) государственной метрологической службе;

6) методике поверочных схем;

7) рабочих средствах измерений.

В связи с этим задачами метрологии становятся: усовершенствование эталонов, разработка новых методов точных измерений, обеспечение единства и необходимой точности измерений.

Очень важным фактором правильного понимания дисциплины и науки метрология служат использующиеся в ней термины и понятия. Надо сказать, что, их правильная формулировка и толкование имеют первостепенное значение, так как восприятие каждого человека индивидуально и многие, даже общепринятые термины, понятия и определения он трактует по—своему, используя свой жизненный опыт и следуя своим инстинктам, своему жизненному кредо. А для метрологии очень важно толковать термины однозначно для всех, поскольку такой подход дает возможность оптимально и целиком понимать какое— либо жизненное явление. Для этого был создан специальный стандарт на терминологию, утвержденный на государственном уровне. Поскольку Россия на сегодняшний момент воспринимает себя частью мировой экономической системы, постоянно идет работа над унификацией терминов и понятий, создается международный стандарт. Это, безусловно, помогает облегчить процесс взаимовыгодного сотрудничества с высокоразвитыми зарубежными странами и партнерами. Итак, в метро логии используются следующие величины и их определения:

1) физическая величина, представляющая собой общее свойство в отношении качества большого количества физических объектов, но индивидуальное для каждого в смысле количественного выражения;

2) единица физической величины, что подразумевает под собой физическую величину, которой по условию присвоено числовое значение, равное единице;

3) измерение физических величин, под которым имеется в виду количественная и качественная оценка физического объекта с помощью средств измерения;

4) средство измерения, представляющее собой техническое средство, имеющее нормированные метрологические характеристики. К ним относятся измерительный прибор, мера, измерительная система, измерительный преобразователь, совокупность измерительных систем;

5) измерительный прибор представляет собой средство измерений, вырабатывающее информационный сигнал в такой форме, которая была бы понятна для непосредственного восприятия наблюдателем;

6) мера – также средство измерений, воспроизводящее физическую величину заданного размера. Например, если прибор аттестован как средство измерений, его шкала с оцифрованными отметками является мерой;

7) измерительная система, воспринимаемая как совокупность средств измерений, которые соединяются друг с другом посредством каналов передачи информации для выполнения одной или нескольких функций;

8) измерительный преобразователь – также средство измерений, которое производит информационный измерительный сигнал в форме, удобной для хранения, просмотра и трансляции по каналам связи, но не доступной для непосредственного восприятия;

9) принцип измерений как совокупность физических явлений, на которых базируются

Источник

Для чего все в жизни происходит?

Что понимаем под диапазоном измерений средствами измерений

Термин: Диапазон измерений

Диапазоны измерений

8 сообщений в этой теме

Рекомендуемые сообщения

Присоединиться к обсуждению