Учебное пособие: Вимірювальні сигнали

Засоби вимірювальної техніки розподіляютьна типи.

Тип засобу вимірювальної техніки - сукупність засобів вимірювальної техніки однакового призначення, які мають однаковий принцип дії, однакову конструкцію та виготовлені за однією технологічною документацією.

Вимоги до ЗВТ, як правило, регламентуються нормативною документацією. Такі ЗВТназивають стандартизованими. Засоби вимірювальної техніки, вимоги до яких не регламентуються відповідно до нормативної документації,називають нестандартизованими.

Залежно від області (масштабу) застосування відрізняють ЗВТ загального застосування і спеціальні (сервісні) ЗВТ. До ЗВТ загального застосування належать ЗВТ, які розробляються і випускаються для загальнодержавного і відомчого застосування. Спеціальні (сервісні) ЗВТ мають вузькоцільове призначення, розробляються і використовуються в системі технічного обслуговування конкретного об’єкта або групи об’єктів вимірювання. Вони можуть бути вбудованими (вмонтованими) і зовнішніми. До ЗВТ, умонтованих в об’єкти вимірювання, ставляться ті самі вимоги щодо захищеності від зовнішніх впливів, які установлені для даного об’єкта з урахуванням застосованих у них засобів захисту.

Усі ЗВТ можна розподілити на дві основні групи за такими ознаками: функціональне призначення та метрологічне забезпечення.

1.4.2. Різновиди засобів вимірювальної техніки за функціональним призначенням

За функціональним призначенням розрізняють три різновиди ЗВТ: засоби вимірювань, вимірювальні пристрої і еталони (рис.1.3).

Засіб вимірювань - засіб вимірювальної техніки, який реалізує процедуру вимірювань.

Вимірювальн ий пристрій - засіб вимірювальної техніки, в якому виконується лише одна із складових частин процедури вимірювань (вимірювальна операція).

Рис. 1.3. Класифікація засобів вимірювальної техніки

Визначення еталона і його різновиди наведені в підп. 1.4.3.

Засоби вимірювань поділяють на вимірювальні прилади, кодові засоби вимірювань, реєструвальні засоби вимірювань, вимірювальні канали, вимірювальні системи і вимірювальні інформаційнісистеми.

Вимірювальний прилад - засіб вимірювань, в якому створюється візуальний сигнал вимірювальної інформації.

Класифікація вимірювальних приладів наведена в підп. 1.4.4.

Кодовий засіб вимірювань (аналого-цифровий перетворювач) - засіб вимірювань, в якому створюється кодовий сигнал вимірювальної інформації.

На наш погляд (на відміну від ДСТУ 2681-94), поняття кодового засобу вимірювання і аналого-цифрового перетворювача (АЦП) не є ідентичними. Перше з них значно ширше, ніж друге, оскільки поняття коду (і кодового сигналу) значно ширше за поняття цифрового коду. Тому АЦП слід віднести до вимірювальних пристроїв. Крім того, в такому розумінні кодові засоби вимірювань охоплюють цифрові вимірювальні прилади, і останні треба розглядати як різновид кодових засобів вимірювань.

Реєструвальний засіб вимірювань - засіб вимірювань, в якому реєструється сигнал вимірювальної інформації.

Реєструвальні ЗВ забезпечують можливість автоматичного документування результатів вимірювань шляхом їх запису в аналоговій формі (самописні ЗВ, наприклад сейсмографи, барографи, світлопроменеві осцилографи) або друкування в цифровій формі (наприклад, цифрові вимірювальні прилади, сполучені з цифродрукувальним пристроєм). При цьому може відображатися залежність вимірюваної величини у функції часу (наприклад, перехідний процес в електричному колі) або у функції іншої величини (частотні характеристики динамічних об’єктів та ін.).

Вимірювальний канал - сукупність засобів вимірювальної техніки, засобів передавання і зберігання інформації та інших технічних засобів, функціонально об’єднаних для створення сигналу вимірювальної інформації про одну вимірювану фізичнувеличину.

Вимірювальна система - сукупність вимірювальних каналів, окремих засобів вимірювальної техніки, засобів збирання, передавання і зберігання інформації та інших технічних засобів, функціонально об’єднаних для створення сигналів вимірювальної інформації про декілька вимірюваних фізичних величин.

Вимірювальна інформаційна система - сукупність вимірювальних каналів, окремих засобів вимірювальної техніки, контролю і діагностики, засобів збирання, передавання, зберігання і обробки інформації, інших технічних засобів, функціонально об’єднаних для створення сигналів вимірювальної та інших видів інформації.

Відзначимо, що в науково-технічній літературі використовуються різноманітні терміни, подібні до вимірювальної системи або до вимірювальної інформаційної системи, наприклад: вимірювальна установка, вимірювально-обчислювальна система, вимірювально-обчислювальний комплекс, вимірювальна контролююча система, вимірювальна керуюча система. Усі вони, по суті, є різновидом вимірювальних систем та вимірювальних інформаційних систем і забезпечують автоматизацію процесів вимірювання, обробки і відображення результатів вимірювання, контролю і діагностики, а іноді введення вимірювальної інформації в автоматизовані системи управління.

Вимірювальні пристрої за функціональним призначенням поділяють на міри, компаратори, вимірювальні перетворювачі і обчислювальні компоненти.

Міра фізичної величини - вимірювальний пристрій, що реалізує відтворення та (або) зберігання фізичної величини одного або декількох заданих значень.

Розрізняють однозначні і багатозначні міри, набори і магазини мір.

Однозначною називається міра, яка відтворює фізичну величину одного значення (наприклад, нормальний елемент, зразкова котушка опору). Багатозначна міра забезпечує відтворення фізичної величини декількох значень (наприклад, штрихова міра довжини, конденсатор змінної ємності).

У ряді випадків для розширення можливостей відтворення фізичної величини різних значень використовують набори однозначних мір, різні комбінації яких дозволяють одержати потрібне значення фізичної величини. Прикладом набору мір є набори плоско паралельних кінцевих мір довжини. Якщо набір мір конструктивно об’єднаний в єдиний блок, то він називається магазином мір (наприклад, магазин електричних опорів, магазин індуктивностей, магазин ємностей).

Окремим видом мір є стандартні зразки.