Лабораторна робота №1

«ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ»

Виконав:

ст. гр. ЕТ-41

Бабанін С.В.

Перевірив:

Козак К.М.

Тернопіль

Мета роботи: ознайомитися з основними приладами для вимірювання фізичних величин, їх класифікацією, особливостями та характеристиками.

СТИСЛІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Розвиток науки і техніки тісно пов'язаний із застосуванням засобів виміру. Вимірювання, як процес, являється одним із способів пізнання навколишнього світу, допомагають здійснювати наукові відкриття і застосовувати їх у виробництві та техніці. Вимірювання являють собою велике значення як єдиний засіб контролю технологічних процесів у системах теплогазопостачання і енергетики в цілому. Правильно організовані вимірювання забезпечують надійність, економічність і зручність ведення виробничих процесів, а також дають можливість їхньої широкої автоматизації. Крім того, без застосування контрольно-вимірювальних приладів відсутня можливість здійснення безпечного і безаварійного ведення виробничих процесів і роботи установок.

На сьогоднішній день народне господарство країни забезпечене величезним арсеналом засобів виміру як вітчизняного, так і закордонного виробництва - від найпростіших первинних перетворювачів і приладів до складних автоматичних приладів і систем, що дозволяють проводити контроль технологічних установок і складних виробництв і застосуванням засобів інформаційно-обчислювальної техніки. Велика розмаїтість засобів вимірювання вимагає правильного їхнього вибору для визначених цілей. У цьому зв'язку одним з важливих питань є питання їхнього метрологічного забезпечення. Крім цього, необхідно враховувати економічну сторону питання, а також уніфікацію засобів виміру і умови їхньої експлуатації. Для цих цілей створена Державна система приладів (ДСП), що дозволяє максимально стандартизувати і уніфікувати вимірювальні засоби для промислових підприємств. Науково-технічний прогрес та поява нових технологій ставлять нові задачі перед розвитком техніки вимірювань. Це потребує подальшого вдосконалення методів і засобів вимірювань, підвищення їх якості, надійності і зниження собівартості.

Вимірювальний прилад – засіб вимірювання, призначений для об'єктивного відображення якісних і кількісних значень різних фізико-хімічних величин. Покази приладів можуть відображатися в аналоговому або цифровому виді. Аналоговий вимірювальний прилад (АВП) відображає покази безпосередньо на градуйованій шкалі, зі стрілкою або іншими вказівниками.

Існує два способи одержання показів за допомогою АВП:

а) безпосередньо за шкалою, коли шкала градуйована в одиницях виміру,що відповідають вимірюваній величині, а межа шкали Х_ш відповідає межі виміру Х_в;

б) з використанням проміжних обчислень, коли для одержання результату виміру необхідно покази шкали множити на постійний нормуючий коефіцієнт К. Наприклад, лінійка шкали відградуйована в дюймах, з межею шкали 10'', а виміри здійснюються в см, з межею виміру 25 см. У цьому випадку:

Х = Х_в ×К,

де Х - результат виміру в см;

Х_в – вимірюваний показ приладу в дюймах;

К - коефіцієнт, рівний 2,54.

У цифровому вимірювальному приладі (ЦВП) результат представляється в цифровому вигляді на екрані (дисплеї). ЦВП вимірює електричний сигнал, поданий на вхід приладу, і перетворює його в мікропроцесорі в цифрову послідовність. Якщо вимірювана величина не електричного характеру - тиск, температура, витрата газу і т.п., то необхідно використати первинний перетворювач (датчик). Первинний вимірювальний перетворювач (ПВП) - пристрій, що перетворює вимірювану величину в електричний сигнал, що змінюється пропорційно вимірюваній величині. Електричний сигнал подається з ПВП на вторинний вимірювальний прилад (ВВП). ВВП може бути як цифровий, так і аналоговий. Завдяки передачі сигналу електричної величини, вторинний вимірюваний прилад може перебувати на великій відстані від первинного вимірювального перетворювача і місця виміру. Це дає можливість розмістити вимірювальні прилади на пульті керування.

Всі вимірювальні прилади характеризуються класом точності γ. Клас точності показує, на яку максимальну величину у відсотках можуть відрізнятися покази приладу від дійсного значення вимірюваної величини. Існують прилади з більш високим класом точності та більш низьким. Технічні вимірювальні прилади мають клас точності 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4 і т.д. Вони відрізняються підвищеною міцністю, надійністю і ресурсом роботи. Лабораторні вимірювальні прилади мають підвищений клас точності 0,01;0,02;0,05. Вони більш вимогливі в обігу внаслідок підвищеної чутливості. За допомогою приладів з високим класом точності можна зробити перевірку приладу з низьким класом точності і визначити, чи відповідає зазначений на приладі клас точності його дійсному класу.

ВІДОБРАЖЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ

Вимірювальні прилади завжди більш або менш складнішим чином переробляють інформацію, що надійшла. В найпростішому випадку переміщення вказівника (мітки) приладу прямо пропорційне вимірюваній величині: Х ~ n (рис.1.1, а). При градуюванні такого приладу шкала виходить лінійною і рівномірною. Якщо покази приладу не залежать від знаку вимірюваної величини, шкала виходить квадратичною: Х ~ n 2 (рис.1.1, б). Таку шкалу мають багато електровимірювальних приладів. Чим далі поділки від нуля, тим ширші відстані між ними. Коли величина, яка вимірюється, змінюється на декілька порядків, роблять перемикач діапазонів (×10^-1, ×10^-2) або використовують логарифмічну шкалу (рис.1, в), тобто переміщення мітки на шкалі пропорційне не n, а логарифму n: Х ~ lgn= lgX/x₀. На такій шкалі немає поділки n=0, бо lg 0 = -∞, але можуть бути поділки, які відповідають малим n. Поділки на шкалу наносять через такі інтервали, щоб одна поділка (або половина поділки) відповідала абсолютній похибці приладу для даних показів.

1. Вимірювальний прилад – засіб вимірювання, призначений для об'єктивного відображення якісних і кількісних значень різних фізико-хімічних величин.

2. Вимірювальний прилад – засіб вимірювання, призначений для об'єктивного відображення якісних і кількісних значень різних фізико-хімічних величин.

3. Аналоговий вимірювальний прилад (АВП) відображає покази безпосередньо на градуйованій шкалі, зі стрілкою або іншими вказівниками. У цифровому вимірювальному приладі (ЦВП) результат представляється в цифровому вигляді на екрані (дисплеї).

4. Первинний вимірювальний перетворювач (ПВП) - пристрій, що перетворює вимірювану величину в електричний сигнал, що змінюється пропорційно вимірюваній величині.

5. Клас точності показує, на яку максимальну величину у відсотках можуть відрізнятися покази приладу від дійсного значення вимірюваної величини.

6. В багатьох випадках при контролі різних технологічних процесів та проведення науково-дослідницьких робіт необхідно знати не тільки значення, але й зміну вимірювальної величини в часі Якщо зміну вимірювальної величини в часі необхідно знати в одній-двох точках за невеликий інтервал часу, то можна виконати підрахунок значень вимірювальної величини по звичайному показуючому приладу через визначені інтервали часу, а потім побудувати графік залежності зміни вимірювальної величини.

7. Технічні вимірювальні прилади мають клас точності 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4 Лабораторні вимірювальні прилади мають підвищений клас точності 0,01;0,02;0,05.

8.