Меню

Являются ли датчики средствами измерений

Что относится к средствам измерения в метрологии

Дистанционное обучение по всей России
8-800-775-09-71 Звонок бесплатный! Дистанционное обучение
по всей России
8-800-775-09-71
Звонок бесплатный!

Дистанционное обучение сотрудников лабораторий.

По завершению курсов выдаются удостоверения и дипломы.

Наш телефон 8-800-775-09-71 Бесплатный звонок по России!

Средство измерения

Средство измерения (СИ) – это техническое средство или совокупность средств, применяющееся для осуществления измерений и обладающее нормированными метрологическими характеристиками. При помощи средств измерения физическая величина может быть не только обнаружена, но и измерена.

Средства измерения классифицируются по следующим критериям:

  1. по способам конструктивной реализации;
  2. по метрологическому предназначению.

По способам конструктивной реализации средства измерения делятся на:

  1. меры величины;
  2. измерительные преобразователи;
  3. измерительные приборы;
  4. измерительные установки;
  5. измерительные системы.

Меры величины – это средства измерения определенного фиксированного размера, многократно используемые для измерения. Выделяют:

  1. однозначные меры;
  2. многозначные меры;
  3. наборы мер.

Некоторое количество мер, технически представляющее собой единое устройство, в рамках которого возможно по—разному комбинировать имеющиеся меры, называют магазином мер. Объект измерения сравнивается с мерой посредством компараторов (технических приспособлений). Например, компаратором являются рычажные весы.
К однозначным мерам принадлежат стандартные образцы (СО).

Различают два вида стандартных образцов:

  1. стандартные образцы состава;
  2. стандартные образцы свойств.

Стандартный образец состава или материала – это образец с фиксированными значениями величин, количественно отражающих содержание в веществе или материале всех его составных частей.

Стандартный образец свойств вещества или материала – это образец с фиксированными значениями величин, отражающих свойства вещества или материала (физические, биологические и др.).

Каждый стандартный образец в обязательном порядке должен пройти метрологическую аттестацию в органах метрологической службы, прежде чем начнет использоваться.
Стандартные образцы могут применяться на разных уровнях и в разных сферах.

  1. межгосударственные СО;
  2. государственные СО;
  3. отраслевые СО;
  4. СО организации (предприятия).

Измерительные преобразователи (ИП) – это средства измерения, выражающие измеряемую величину через другую величину или преобразующие ее в сигнал измерительной информации, который в дальнейшем можно обрабатывать, преобразовывать и хранить. Измерительные преобразователи могут преобразовывать измеряемую величину по—разному.

  1. аналоговые преобразователи (АП);
  2. цифроаналоговые преобразователи (ЦАП);
  3. аналого—цифровые преобразователи (АЦП).

Измерительные преобразователи могут занимать различные позиции в цепи измерения.

  1. первичные измерительные преобразователи, которые непосредственно контактируют с объектом измерения;
  2. промежуточные измерительные преобразователи, которые располагаются после первичных преобразователей.

Первичный измерительный преобразователь технически обособлен, от него поступают в измерительную цепь сигналы, содержащие измерительную информацию. Первичный измерительный преобразователь является датчиком. Конструктивно датчик может быть расположен довольно далеко от следующего промежуточного средства измерения, которое должно принимать его сигналы.

Обязательными свойствами измерительного преобразователя являются нормированные метрологические свойства и вхождение в цепь измерения.
Измерительный прибор – это средство измерения, посредством которого получается значение физической величины, принадлежащее фиксированному диапазону. В конструкции прибора обычно присутствует устройство, преобразующее измеряемую величину с ее индикациями в оптимально удобную для понимания форму. Для вывода измерительной информации в конструкции прибора используется, например, шкала со стрелкой или цифроуказатель, посредством которых и осуществляется регистрация значения измеряемой величины. В некоторых случаях измерительный прибор синхронизируют с компьютером, и тогда вывод измерительной информации производится на дисплей.

В соответствии с методом определения значения измеряемой величины выделяют:

  1. измерительные приборы прямого действия;
  2. измерительные приборы сравнения.

Измерительные приборы прямого действия – это приборы, посредством которых можно получить значение измеряемой величины непосредственно на отсчетном устройстве.

Измерительный прибор сравнения – это прибор, посредством которого значение измеряемой величины получается при помощи сравнения с известной величиной, соответствующей ее мере. Измерительные приборы могут осуществлять индикацию измеряемой величины по—разному.

  1. показывающие измерительные приборы;
  2. регистрирующие измерительные приборы.

Разница между ними в том, что с помощью показывающего измерительного прибора можно только считывать значения измеряемой величины, а конструкция регистрирующего измерительного прибора позволяет еще и фиксировать результаты измерения, например посредством диаграммы или нанесения на какой—либо носитель информации.
Отсчетное устройство – конструктивно обособленная часть средства измерений, которая предназначена для отсчета показаний. Отсчетное устройство может быть представлено шкалой, указателем, дисплеем и др.

Отсчетные устройства делятся на:

  1. шкальные отсчетные устройства;
  2. цифровые отсчетные устройства;
  3. регистрирующие отсчетные устройства. Шкальные отсчетные устройства включают в себя шкалу и указатель.

Шкала

Шкала – это система отметок и соответствующих им последовательных числовых значений измеряемой величины.

Читайте также:  Концевой датчик для чпу это

Главные характеристики шкалы:

  1. количество делений на шкале (Деление шкалы – это расстояние от одной отметки шкалы до соседней отметки.);
  2. длина деления (Длина деления – это расстояние от одной осевой до следующей по воображаемой линии, которая проходит через центры самых маленьких отметок данной шкалы.);
  3. цена деления (Цена деления шкалы – это разность между значениями двух соседних значений на данной шкале.);
  4. диапазон показаний (Диапазон показаний шкалы – это область значений шкалы, нижней границей которой является начальное значение данной шкалы, а верхней – конечное значение данной шкалы.);
  5. диапазон измерений (Диапазон измерений – это область значений величин в пределах которой установлена нормированная предельно допустимая погрешность.);
  6. пределы измерений (Пределы измерений – это минимальное и максимальное значение диапазона измерений.).

Практически равномерная шкала – это шкала, у которой цены делений разнятся не больше чем на 13 % и которая обладает фиксированной ценой деления. Существенно неравномерная шкала – это шкала, у которой деления сужаются и для делений которой значение выходного сигнала является половиной суммы пределов диапазона измерений.

Выделяют следующие виды шкал измерительных приборов:

  1. односторонняя шкала (Односторонняя шкала – это шкала, у которой ноль располагается в начале.);
  2. двусторонняя шкала (Двусторонняя шкала – это шкала, у которой ноль располагается не в начале шкалы.);
  3. симметричная шкала (Симметричная шкала – это шкала, у которой ноль располагается в центре.);
  4. безнулевая шкала.

Измерительная установка – это средство измерения, представляющее собой комплекс мер, ИП, измерительных приборов и прочее, выполняющих схожие функции, используемые для измерения фиксированного количества физических величин и собранные в одном месте. В случае, если измерительная установка используется для испытаний изделий, она является испытательным стендом.

Измерительная система

Измерительная система – это средство измерения, представляющее собой объединение мер, ИП, измерительных приборов и прочее, выполняющих схожие функции, находящихся в разных частях определенного пространства и предназначенных для измерения определенного числа физических величин в данном пространстве.

По метрологическому предназначению средства измерения делятся на:

  1. рабочие средства измерения;
  2. эталоны.

Рабочие средства измерения (РСИ) – это средства измерения, используемые для осуществления технических измерений. Рабочие средства измерения могут использоваться в разных условиях.

  1. лабораторные средства измерения, которые применяются при проведении научных исследований;
  2. производственные средства измерения, которые применяются при осуществлении контроля над протеканием различных технологических процессов и качеством продукции;
  3. полевые средства измерения, которые применяются в процессе эксплуатации самолетов, автомобилей и других технических устройств.

К каждому отдельному виду рабочих средств измерения предъявляются определенные требования. Требования к лабораторным рабочим средствам измерения – это высокая степень точности и чувствительности, к производственным РСИ – высокая степень устойчивости к вибрациям, ударам, перепадам температуры, к полевым РСИ – устойчивость и исправная работа в различных температурных условиях, устойчивость к высокому уровню влажности.

Эталоны

Эталоны – это средства измерения с высокой степенью точности, применяющиеся в метрологических исследованиях для передачи сведений о размере единицы. Более точные средства измерения передают сведения о размере единицы и так далее, таким образом образуется своеобразная цепочка, в каждом следующем звене которой точность этих сведений чуть меньше, чем в предыдущем.

Сведения о размере единицы предаются во время проверки средств измерения. Проверка средств измерения осуществляется с целью утверждения их пригодности.

Дистанционное обучение сотрудников лабораторий.

По завершению курсов выдаются удостоверения и дипломы.

Наш телефон 8-800-775-09-71 Бесплатный звонок по России!

Источник

Являются ли датчики средствами измерений

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ДАТЧИКИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ И СИСТЕМЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ

Основные термины и определения

State system for ensuring the uniformity of measurements. Intelligent sensors and intelligent measuring systems. Basic terms and definitions

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им.Д.И.Менделеева» (ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»)

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Читайте также:  Датчик заднего хода фольксваген пассат б5 замена

Введение

Установленные настоящим стандартом термины расположены в систематизированном порядке. Для каждого понятия установлен один термин.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом.

В стандарте в качестве справочных для некоторых стандартизованных терминов приведены эквиваленты на английском языке. Они набраны светлым шрифтом и даны в скобках.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на интеллектуальные датчики и интеллектуальные измерительные системы, разрабатываемые и применяемые в Российской Федерации, и устанавливает основные термины и определения, относящиеся к ним.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.565-96* Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение эксплуатации атомных станций. Основные положения

ГОСТ Р ЕН 614-1 Безопасность оборудования. Эргономические принципы конструирования. Часть 1. Термины, определения и общие принципы

ГОСТ Р ИСО 5725-1 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

измерительный преобразователь (measuring transducer): Устройство, используемое при измерении, которое обеспечивает на выходе величину, находящуюся в определенном соотношении с входной величиной.

Примеры: термопара, трансформатор электрического тока, тензодатчик, электрод для измерения рН, трубка Бурдона, биметаллическая пластина.

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

3.2 первичный измерительный преобразователь (sensor): Измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует явление, физический объект или вещество, являющееся носителем величины, подлежащей измерению.

1 Чувствительная катушка платинового термометра сопротивления.

2 Ротор турбинного расходомера.

3 Трубка Бурдона в манометре.

4 Фотоэлемент спектрометра.

5 Термотропный жидкий кристалл, который изменяет цвет в зависимости от температуры.

3.3 датчик: Конструктивно обособленное устройство, содержащее один или несколько первичных измерительных преобразователей.

1 Датчик может дополнительно содержать промежуточные измерительные преобразователи, а также меру.

2 Датчик может быть вынесен на значительное расстояние от устройства, принимающего его сигналы.

3 При нормированном соотношении значения величины на выходе датчика с соответствующим значением входной величины датчик является средством измерений.

1 Термометр сопротивления платиновый.

2 Датчик давления, содержащий в качестве первичного преобразователя мембрану, а в качестве промежуточного — тензорезистивный мост.

3 Датчик давления, содержащий помимо первичного и промежуточного преобразователей (мембраны и тензорезистивного моста) дополнительный первичный преобразователь температуры (для коррекции дополнительной погрешности, связанной с влиянием температуры), а также дополнительный промежуточный преобразователь и микроконтроллер.

4 Датчик, содержащий в одном корпусе два независимых термометра сопротивления или две термопары, измерительные сигналы которых обрабатываются совокупно.

3.4 адаптивный датчик: Датчик, параметры и/или алгоритмы работы которого в процессе эксплуатации могут изменяться в зависимости от сигналов содержащихся в нем преобразователей.

1 Изменение параметров и/или алгоритмов работы датчика в процессе эксплуатации осуществляется с целью повышения точности и/или достоверности результатов измерений.

Читайте также:  Датчик температуры охлаждающей жидкости субару легаси ej20 где находится

2 Адаптивный датчик может обеспечивать адаптацию (приспособление) в пределах, установленных в технических условиях, к диапазону изменения значений измеряемой величины, к скорости изменения измеряемой величины, к воздействию влияющих факторов, включая помехи и т.д.

3 В дополнение к сигналам преобразователей, содержащихся в адаптивном датчике, параметры и/или алгоритмы работы адаптивного датчика могут изменяться и в зависимости от внешних сигналов.

Пример — Датчик давления, в котором автоматическая коррекция осуществляется по сигналам встроенных в него термометра сопротивления и микроконтроллера.

3.5 адаптируемый датчик: Датчик, параметры и/или алгоритм работы которого в процессе эксплуатации могут изменяться в зависимости от внешних сигналов.

1 Датчик давления, в котором коррекция нуля шкалы при отсутствии внешнего давления осуществляется с помощью кнопки, установленной на датчике, или компьютера — дистанционно.

2 Датчик температуры, в котором с помощью коммуникатора выбираются диапазон измерений и параметры цифрового фильтра.

3.6 метрологическая исправность датчика в процессе эксплуатации: Состояние датчика, при котором его погрешность в процессе эксплуатации в рабочих условиях находится в установленных пределах.

1 Пределы погрешности датчика в рабочих условиях могут быть установлены в технических условиях на датчик, в эксплуатационной документации на оборудование, в которое датчик встроен, а также в других документах, регламентирующих требования к точности измерений.

2 Метрологическая исправность датчика в процессе эксплуатации может автоматически контролироваться по значению суммарной погрешности в рабочих условиях или по значению критической составляющей погрешности.

3.7 метрологический самоконтроль датчика: Автоматическая проверка метрологической исправности датчика в процессе его эксплуатации, осуществляемая с использованием принятого опорного значения, формируемого с помощью встроенного в датчик средства (измерительного преобразователя или меры) или выделенного дополнительного параметра выходного сигнала.

1 Термин «опорное значение» соответствует термину «принятое опорное значение» по ГОСТ Р ИСО 5725-1 и термину «опорное значение величины» по [1]:

3.5 принятое опорное значение (accepted reference value): Значение, которое служит в качестве согласованного для сравнения и получено как:

а) теоретическое или установленное значение, базирующееся на научных принципах;

b) приписанное или аттестованное значение, базирующееся на экспериментальных работах какой-либо национальной или международной организации;

с) согласованное или аттестованное значение, базирующееся на совместных экспериментальных работах под руководством научной или инженерной группы;

d) математическое ожидание измеряемой характеристики, то есть среднее значение заданной совокупности результатов измерений — лишь в случае, когда а), b) и с) недоступны.

опорное значение величины

англ. reference quantity value, reference value

фр. valeur de , f

значение величины, которое используется как основа для сопоставления со значениями величин того же рода

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Опорное значение величины может быть истинным значением величины, подлежащей измерению, в этом случае оно неизвестно, или принятым значением величины, в этом случае оно известно.

[VIM, JCGM, 2008 [1], пункт 5.18]

2 Метрологический самоконтроль датчика может быть реализован в двух формах: метрологического прямого или метрологического диагностического самоконтроля.

3.8 метрологический прямой самоконтроль датчика: Метрологический самоконтроль датчика, осуществляемый путем оценки отклонения значения измеряемой величины от принятого опорного значения, формируемого встроенным средством (измерительным преобразователем или мерой) более высокой точности.

1 Метрологический прямой самоконтроль может быть реализован в датчике температуры, содержащем капсулу с металлом, температура плавления которого известна с высокой точностью и поэтому принимается в качестве опорного значения. По отклонению значения измеренной температуры в точке плавления металла от опорного значения можно оценить метрологическую исправность датчика.

2 Метрологический прямой самоконтроль может быть реализован в датчике температуры, предназначенном в основном для измерения температуры, меняющейся с различной скоростью, содержащем в качестве основного первичного измерительного преобразователя термопару, а также дополнительно встроенный платиновый термометр сопротивления. При малой скорости изменения температуры значения температуры, измеряемой термометром сопротивления, который в данном случае является измерительным преобразователем более высокой точности, принимаются в качестве опорных значений. По отклонению значения температуры, измеренной термопарой, от принятого опорного значения можно оценить метрологическую исправность датчика.

3.9 критическая составляющая погрешности: Доминирующая или склонная к быстрому росту составляющая погрешности.

1 Критическая составляющая погрешности выявляется на этапе разработки посредством расчетно-аналитических методов анализа результатов экспериментальных метрологических исследований и испытаний.

2 Критическая составляющая погрешности может быть как систематической, так и случайной.

Источник

➤ Adblock
detector