Измеряемых физических

Измерительные усилители (ИУ) служат для усиления измеряемых электрических сигналов, а следовательно, для повышения чувствительности средств измерений. Их применение в то же время позволяет уменьшить потребление энергии от исследуемого объекта. Они применяются также для согласования сопротивлений сопрягаемых преобразователей, в том числе при необходимости подключения низкоомного сопротивления нагрузки к высокоомному источнику сигнала. ИУ могут быть не только масштабными преобразователями напряжения, но и преобразователями напряжения в ток или тока в напряжение.

Количество неэлектрических величин, которые необходимо измерять, значительно превышает количество измеряемых электрических и магнитных величин. Так, в современном энергоблоке необходимо постоянно измерять и контролировать десятки параметров (температуру, давление, химический состав, вибрацию и т. п.), определяющих его технико-экономические показатели. Например, при контроле состояния гидротехнических сооружений и работы агрегатов электротехнических систем и аппаратов Саяно-Шушенской ГЭС приходится осуществлять измерение параметров примерно в 3000 точках [30].

Измерительные усилители (ИУ) служат для усиления измеряемых электрических сигналов, а следовательно, для повышения чувствительности средств измерений. Их применение в то же время позволяет уменьшить потребление энергии от исследуемого объекта. Они применяются также для согласования сопротивлений сопрягаемых преобразователей, в том числе при необходимости подключения низкоомного сопротивления нагрузки к высокоомному источнику сигнала. ИУ могут быть не только масштабными преобразователями напряжения, но и преобразователями напряжения в ток или тока в напряжение.

Количество неэлектрических величин, которые необходимо измерять, значительно превышает количество измеряемых электрических и магнитных величин. Так, в современном энергоблоке необходимо постоянно измерять и контролировать десятки параметров (температуру, давление, химический состав, вибрацию и т. п.), определяющих его технико-экономические показатели. Например, при контроле состояния гидротехнических сооружений и работы агрегатов электротехнических систем и аппаратов Саяно-Шушенской ГЭС приходится осуществлять измерение параметров примерно в 3000 точках [30].

Для различных измеряемых электрических величин существуют свои средства измерений, так называемые меры. Например, мерами э. д. с. служат нормальные элементы, мерами электрического сопротивления — измерительные резисторы, мерами индуктивности — измерительные катушки индуктивности, мерами электрической емкости — конденсаторы постоянной емкости и т. д.

относятся шунты, делители напряжения, измерительные трансформаторы и другие устройства. Применение преобразователей позволяет изготовлять приборы на разные пределы измерений, производить измерения относительно больших токов и напряжений приборами, имеющими меньшие пределы измерений и т. д. К преобразователям электрических величин в электрические же величины относятся многочисленные преобразователи, предназначенные для получения сигналов измерительной информации в форме, удобной для ее передачи, преобразования, обработки и хранения. Примерами подобного рода преобразователей являются преобразователи измеряемых электрических величин в код (см. гл. 6), который может быть использован для передачи измерительной информации по каналам связи или для введения в электронные вычислительные машины для последующей обработки по заданной программе или для представления измерительной информации в цифровой форме.

Общие замечания. Электрические измерения весьма разнообразны. Это объясняется множеством измеряемых электрических и неэлектрических величин, различным характером их изменения во времени, различными требованиями к точности измерений, различными способами получения результата измерения и другими факторами.

В настоящее время разработаны и выпускаются приборы, с помощью которых могут быть произведены измерения более 50 электрических величин. Перечень измеряемых электрических величин включает в себя ток, напряжение, частоту, отношение токов и напряжений, сопротивление, емкость, индуктивность, мощность и т. д. Многообразие измеряемых величин определило и многообразие технических средств, реализующих измерения.

Измерением называется процесс сравнения путем .физического эксперимента данной величины с некоторым ее значением, принятый за единицу. Устройства, воспроизводящие единицы измерения, называются мерами. Устройства, при помощи которых производятся сравнения измеряемых электрических величин с мерами, называют электроизмерительными приборами.

относятся шунты, делители напряжения, добавочные сопротивления, измерительные трансформаторы: и другие устройства. Применение преобразователей позволяет изготовлять приборы на разные пределы измерений, производить измерения относительно больших токов и напряжений приборами, имеющими меньшие пределы измерений и т. д. К преобразователям электрических величин в электрические же величины относятся многочисленные преобразователи, предназначенные для получения сигналов измерительной информации в форме, удобной для ее передачи, преобразования, обработки хранения. Примерами подобного рода преобразователей являются преобразователи измеряемых электрических величин в цифровой код (см. гл. 9), который может быть использован для передачи измерительной информации по каналам связи или для введения в электронные вычислительные машины для последующей обработки по заданной программе или для представления измерительной информации в цифровой форме. К преобразователям электрических величин в электрические могут быть отнесены преобразователи, применяемые в магнитных измерениях с использованием электроизмерительных приборов. Примером может служить преобразователь Холла.

Общие замечания. Электрические измерения весьма разнообразны. Это объясняется множеством измеряемых электрических и неэлектрических величин, различным характером их изменения во времени, различными требованиями к точности измерений, различными способами получения результата измерения и другими факторами.

Определение значения физической величины опытным путем, с помощью специальных технических средств называют измерением. Информацию о значениях измеряемых физических величин называют измерительной информацией.

Измерительной информацией называют информацию о значениях измеряемых физических величин. При принятом размере единицы \х измеряемой величины X информацией о ее значении х является ее числовое значение N. Информация о размере физической величины содержится в самой величине, а задача измерения заключается в том, чтобы извлечь эту информацию из измеряемой величины. Осуществляя измерение, получают измерительную информацию в виде числового значения N, представляющего собой отношение значения х измеряемой величины к принятому размеру ее единицы \х.

Измерительной информацией называют информацию о значениях измеряемых физических величин. При принятом размере единицы \х измеряемой величины X информацией о ее значении х является ее числовое значение N . Информация о размере физической величины содержится в самой величине, а задача измерения заключается в том, чтобы извлечь эту информацию из измеряемой величины. Осуществляя измерение, получают измерительную информацию в виде числового значения N, представляющего собой отношение значения х измеряемой величины к принятому размеру ее единицы \х.

Обобщенная структурная схема измерительной системы приведена на 1-6. Внешние датчики предназначены для преобразования измеряемых физических величин в электрические сигналы, которые поступают на коммутирующее

Производные единицы СИ образуются из основных и дополнительных единиц. В табл. 1.2 приведены производные единицы, наиболее употребляемые в радиоэлектронике и радиосвязи. , Так как диапазон реальных значений большинства измеряемых физических величин чрезвычайно велик, применение целых единиц СИ иногда неудобно, поскольку в результате измерений получаются большие или малые их значения. Поэтому в СИ были установлены десятичные кратные и дольные единицы системы измерений СИ, которые образуются с помощью множителей.

Совокупные измерения характеризуются тем, что одновременно производятся измерения нескольких одноименных (при совокупных измерениях) или разноименных (в случае совместных измерений) величин, и путем решения системы уравнений, связывающих их, определяются искомые значения измеряемых физических величин. Наиболее известный пример совместных измерений — определение зависимости сопротивления резистора от температуры:

Огромное разнообразие измеряемых физических величин, методов и средств измерений, применяемых в народном хозяйстве, потребовали разработки в рамках ГСС единой системы метрологического обеспечения разработки, производства, испытаний и эксплуатации продукции, научных исследований и других видов деятельности во всех отраслях хозяйства.

Информация о значениях измеряемых физических величин

Наибольший практический интерес представляют параметры назначения и надежности объектов, находящиеся в функциональной зависимости от измеряемых физических величин. Например, обнаружение дефекта в виде трещины и определение его параметров может быть выполнено с помощью измерения магнитной проницаемости, коэрцитивной силы и магнитной индукции ферромагнитного материала (магнитные методы исследования), теплопроводности и теплоемкости материала (тепловые методы исследования), модуля упругости, плотности и удельного волнового сопротивления материала (акустические методы исследования и т.д.).

Информация о значениях измеряемых физических величин.

В зависимости от требований к точности измерений, а также от структуры последующих звеньев преобразования и регистрации ИИС в ПП используются различные методы преобразования электрических величин. Поскольку в ИП осуществляется, как правило, аналоговое преобразование, что определяется самой природой измеряемых физических величин, основными методами преобразования в ПП являются аналоговый, аналого-цифровой и аналого-частотный методы. Промежуточные преобразователи имеют тесную функциональную связь с ИП. В ряде случаев они соединяются достаточно сложными измерительными цепями. И от того, насколько оптимально обеспечено сопряжение ИП с ПП и насколько оптимален в данных условиях выбранный метод преобразования, также зависит достоверность проводимых измерений.