Виды и методы электрических измерений. Школа для электрика: все об электротехнике и электронике Приборы термоэлектрической системы
Методы электрических измерений
В зависимости от общих приемов получения результата измерения делятся на следующие виды: прямые, косвенные и совместные.
К прямым измерениям относятся те, результат которых получается непосредственно из опытных данных. Прямое измерение условно можно выразить формулой Y = Х, где Y -- искомое значение измеряемой величины; X -- значение, непосредственно получаемое из опытных данных. К этому виду измерений относятся измерения различных физических величин при помощи приборов, градуированных в установленных единицах. Например, измерения силы тока амперметром, температуры -- термометром и т. д. К этому виду измерений относятся и измерения, при которых искомое значение величины определяется непосредственным сравнением ее с мерой. Применяемые средства и простота (или сложность) эксперимента при отнесении измерения к прямому не учитываются.
Косвенным называется такое измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. При косвенных измерениях числовое значение измеряемой величины определяется путем вычисления по формуле
Y = F (Xl, Х2 ... Хn),
где Y -- искомое значение измеряемой величины; Х1, Х2, Хn -- значения измеренных величин. В качестве примера косвенных измерений можно указать на измерение мощности в цепях постоянного тока амперметром и вольтметром.
Совместными измерениями называются такие, при которых искомые значения разноименных величин определяются путем решения системы уравнений, связывающих значения искомых величин с непосредственно измеренными величинами. В качестве примера совместных измерений можно привести определение коэффициентов в формуле, связывающей сопротивление резистора с его температурой:
Rt = R20 (1+б (T1-20)+в(T1-20)).
В зависимости от совокупности приемов использования принципов и средств измерений все методы делятся на метод непосредственной оценки и методы сравнения.
Сущность метода непосредственной оценки заключается в том, что о значении измеряемой величины судят по показанию одного (прямые измерения) или нескольких (косвенные измерения) приборов, заранее проградуированных в единицах измеряемой величины или в единицах других величин, от которых зависит измеряемая величина. Простейшим примером метода непосредственной оценки может служить измерение какой-либо величины одним прибором, шкала которого проградуирована в соответствующих единицах.
Вторая большая группа методов электрических измерений объединена под общим названием методов сравнения. К ним относятся все те методы электрических измерений, при которых измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Таким образом, отличительной чертой методов сравнения является непосредственное участие мер в процессе измерения.
Метод сравнения делится на следующие: нулевой, дифференциальный, замещения и совпадения.
Нулевой метод -- это метод сравнения измеряемой величины с мерой, при котором результирующий эффект воздействия величин на индикатор доводится до нуля. Таким образом, при достижении равновесия наблюдается исчезновение определенного явления, например тока в участке цепи или напряжения на нем, что может быть зафиксировано при помощи служащих для этой цели приборов -- нуль-индикаторов. Вследствие высокой чувствительности нуль-индикаторов, а также потому, что меры могут быть выполнены с большой точностью, получается и большая точность измерений.
Примером применения нулевого метода может быть измерение электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием.
При дифференциальном методе, так же как и при нулевом, измеряемая величина сравнивается непосредственно или косвенно с мерой, а о значении измеряемой величины в результате сравнения судят по разности одновременно производимых этими величинами эффектов и по известной величине, воспроизводимой мерой. Таким образом, в дифференциальном методе происходит неполное уравновешивание измеряемой величины, и в этом заключается отличие дифференциального метода от нулевого.
Дифференциальный метод сочетает в себе часть признаков метода непосредственной оценки и часть признаков нулевого метода. Он может дать весьма точный результат измерения, если только измеряемая величина и мера мало отличаются друг от друга. Например, если разность этих двух величин равна 1 % и измеряется с погрешностью до 1 %, то тем самым погрешность измерения искомой величины уменьшается до 0,01%, если не учитывать погрешности меры.
Примером применения дифференциального метода может служить измерение вольтметром разности двух напряжений, из которых одно известно с большой точностью, а другое является искомой величиной.
Метод замещения заключается в поочередном измерении искомой величины прибором и измерении этим же прибором меры, воспроизводящей однородную с измеряемой величину. По результатам двух измерений может быть вычислена искомая величина. Вследствие того что оба измерения делаются одним и тем же прибором в одинаковых внешних условиях, а искомая величина определяется по отношению показаний прибора, в значительной мере уменьшается погрешность результата измерения. Так как погрешность прибора обычно неодинакова в различных точках шкалы, наибольшая точность измерения получается при одинаковых показаниях прибора.
Примером применения метода замещения может быть измерение сравнительно большого электрического сопротивления на постоянном токе путем поочередного измерения силы тока, протекающего через контролируемый резистор и образцовый. Питание цепи при измерениях должно производиться от одного и того же источника тока.
Метод совпадений -- это такой метод, при котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Этот метод широко применяется в практике неэлектрических измерений. Примером может служить измерение длины штангенциркулем с нониусом. В электрических измерениях в качестве примера можно привести измерение частоты вращения тела стробоскопом. Укажем еще классификацию измерений по признаку изменения во времени измеряемой величины. В зависимости от того, изменяется ли измеряемая величина во времени или остается в процессе измерения неизменной, различаются статические и динамические измерения. Статическими называются измерения постоянных или установившихся значений. К ним относятся и измерения действующих и амплитудных значений величин, но в установившемся режиме.
Если измеряются мгновенные значения изменяющихся во времени величин, то измерения называются динамическими. Если при динамических измерениях средства измерений позволяют непрерывно следить за значениями измеряемой величины, такие измерения называются непрерывными. Можно осуществить измерения какой-либо величины путем измерений ее значений в некоторые моменты времени t1, t2 и т. д. В результате окажутся известными не все значения измеряемой величины, а лишь значения в выбранные моменты времени. Такие измерения называются дискретными.
Вывод
измерение электрический электротехника
Стандартизация методов и средств измерений занимает важную роль в науке и технике т. к. нашу жизнь в 21 веке невозможно представить без предметов и вещей которые нас окружают, а ведь все они при создании были кем-то и как-то измерены. Чтобы эти измерения и методы мог совершить любой человек конечно же необходимо их стандартизировать.
Суть измерения состоит в определении числового значения физической величины. Этот процесс называют измерительным преобразованием, подчеркивая связь измеряемой физической величины с полученным числом.
Список используемых источников
- 1. «Электротехника и электроника» под ред. проф. Б.И. Петленко М.2003 г.
- 2. «Метрология, Стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника под редакцией К.К. Кима 2006 г.
Тема 3.2. Трехфазные электрические цепи синусоидального переменного тока.
Требования к знаниям:
Способы получения напряжения и тока в трехфазной цепи;
Схемы соединения генераторов и потребителей «звездой» и «треугольником»;
Векторные диаграммы линейных и фазных напряжений при соединении генератора и потребителей «звездой» и «треугольником»;
Основные расчетные уравнения трехфазной цепи при симметричной и несимметричной нагрузке;
Область применения трехфазной системы в электротехнической промышленности.
Требования к умениям:
Строить векторные диаграммы в трехфазной системе;
Находить мощность в трехфазной цепи;
Применять соотношение между фазными и линейными токами и
напряжениями для расчета трехфазной цепи;
Определять действующие значения синусоидального переменного напряжения и тока.
Элементы трехфазной системы. Получение напряжения и тока в трехфазной системе. Временные и векторные диаграммы. Соединение обмоток трехфазного генератора и потребителей «звездой» и «треугольником». Электрические схемы. Векторные диаграммы линейных и фазных напряжений. Основные расчетные уравнения. Область применения. Мощность трехфазной системы. Основные расчеты трехфазной цепи при симметричной и несимметричной нагрузке.
Лабораторная работа 6. Исследование трехфазной цепи при соединении приемника «звездой» при симметричной и несимметричной нагрузке.
Практическая работа 3. Расчет трехфазных цепей.
Самостоятельная работа:
Решение задач по образцу.
Оформление и расчет практической работы.
Ответить на контрольные вопросы.
Повторить темы: «Электрические цепи постоянного тока. Электрические цепи переменного тока. Электромагнетизм»
Контрольная работа «Электрические цепи переменного и постоянного тока. Магнетизм.»
Раздел 4. Электрические измерения.
Требования к знаниям:
· Виды и методы электрических измерений;
· Классификацию погрешностей;
· Классификацию измерительных приборов;
· Способы расширения пределов измерения электроизмерительных приборов;
Требования к умениям:
· Устанавливать назначения приборов;
· Расшифровать условные обозначения на шкале приборов;
· Определять характеристики приборов: цену деления, класс точности, погрешность
Прямые и косвенные измерения. Методы измерений непосредственной оценки, сравнения, замещения. Классификация погрешностей. Класс точности измерительных приборов. Средства измерения электрических величин. Определение назначения измерительного прибора по его условному обозначению в электрических схемах, расшифровка их по условному обозначению на шкалах приборов.
Измерение любого вида электрических величин может быть осуществлено различными методами в зависимости от условий измерения, требуемой точности и т. д.
В практике электрических измерений используются в основном метод непосредственной оценки и метод сравнения в равновесном и неравновесном режимах.
Метод непосредственной оценки позволяет получать результат измерения непосредственно по показанию прибора, шкала которого градуирована в единицах измеряемой величины. При этом образцовая мера как вещественное воспроизведение единицы измерения в самом измерении прямого участия не принимает. Однако при градуировке приборов, работающих по методу непосредственной оценки, используются образцовые меры.
Таким образом, метод непосредственной оценки предполагает лишь косвенное использование образцовых мер, поэтому точность измерения этим методом относительно невелика.
Метод сравнения заключается в том, что в процессе измерения измеряемая величина сравнивается с образцовой мерой либо с той же физической величиной, либо косвенно с мерой другой величины.
Чаще всего используется метод сравнения в равновесном режиме, когда разность между измеряемой величиной и мерой или разность между эффектами, вызываемыми измеряемой величиной, и мерой, сводится к нулю. В этом случае метод сравнения обычно называют нулевым методом. Типичным примером нулевого метода является измерение массы на весах. Примером нулевого метода в электрических измерениях являются равновесные мостовые и компенсационные методы, когда о равновесии напряжения в определенном участке судят по отсутствию тока или цепи. Так как отсутствие тока или напряжения может быть отмечено с большой точностью с помощью весьма чувствительных нулевых приборов, то метод сравнения в равновесном режиме обеспечивает значительно бОльшую точность измерения, чем метод непосредственной оценки.
Метод сравнения в неравновесном режиме сводится к получению результата измерения путем измерения разности между измеряемой величиной и заведомо известной величиной (мерой) методом непосредственной оценки. Если эта разность значительно меньше, чем измеряемая величина, то результат измерения может быть получен с большей точностью, чем точность непосредственного измерения величины.
Так, если разность
а = Х – А
в 10 раз меньше, чем измеряемая величина Х (А - известная величина), то погрешность в измерении а вызовет в 10 раз меньшую погрешность измерения Х . Таким образом, в отношении точности измерения метод сравнения в неравновесном режиме занимает промежуточное положение между методом непосредственной оценки и нулевым методом. Метод сравнения в неравновесном режиме также называют дифференциальным методом.
3.2. ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Любой электрический измерительный прибор можно рассматривать как цепочку преобразователей, в которых происходит последовательное преобразование измеряемой величины в показание отсчетного устройства. Поэтому под прибором следует понимать всю совокупность этих преобразователей, независимо от того, объединены они конструктивно в единое целое или выполнены в виде нескольких отдельных блоков.
Структурные схемы современных электрических измерительных приборов весьма разнообразны и иногда являются сложными. Эти структурные схемы можно классифицировать по двум признакам:
1) по роду измеряемой величины (электрическая или неэлектрическая);
2) по используемому методу измерения (рис.1).
Структурные схемы электрических приборов для измерения электрических величин. Простейшей структурной схемой электрического прибора для измерения электрической величины является схема, изображенная на рис.1, а. Этот прибор состоит только из преобразователя измеряемой электрической величины Х э в показание отсчетного устройства измерительного механизма ИМ.
Рис.1. Структурные схемы приборов для измерения электрических величин:
а - только с измерительным механизмом: б - с преобразованием электрической
величины в электрическую; в - по методу сравнения в неравновесном режиме: г - по методу сравнения в равновесном режиме; д - с автоматическим уравновешиванием
Угол поворота измерительного механизма б, являющийся функцией Х э, чаще всего отсчитывается по положению стрелки, укрепленной на оси подвижной части и перемещающейся над шкалой. Шкала измерительного механизма обычно проградуирована непосредственно в единицах измеряемой электрической величины.
Однако в большинстве случаев возможности измерительного механизма не могут удовлетворить всем условиям измерения, например в отношении предела измерения, требуемой мощности, защиты персонала от цепи высокого напряжения и т. д.
В этом случае измеряемая электрическая величина Х э предварительно подвергается преобразованию в преобразователе П ээ (см. рис.1, б) в электрическую величину Y э которая соответствует параметрам измерительного механизма.
К таким преобразователям электрической величины в электрическую относятся: измерительные трансформаторы, шунты, ДН и добавочные резисторы, преобразующие переменный ток в постоянный. Приборы со структурными схемами (см. рис.1, а и б) работают только по методу непосредственной оценки и называются приборами непосредственной оценки.
Структурная схема прибора, работающего по методу сравнения в неравновесном режиме, представлена на рис.1, в. Измеряемая электрическая величина Х э или эффект, ею вызываемый, компенсируется на некотором участке цепи, однородной с Х э величиной Х э.к постоянного значения, получаемой от вспомогательного источника питания U всп через преобразователь, который обычно именуют измерительной цепью ИЦ.
Если величина Х э.к компенсирует измеряемую величину Х э не полностью, то разность ∆Х э = Х э – Х э.к поступает в измерительный прибор непосредственной оценки Г, и отсчет по прибору будет функцией ∆Х э.
Измерительный прибор непосредственной оценки в случаях использования его на выходе приборов сложной структуры будем в дальнейшем называть измерителем.
Если же прибор работает по методу сравнения в равновесном режиме, т. е. по нулевому методу, то его структурную схему можно изобразить согласно рис.1, г. В этом случае величина Х э.к изменяется до тех пор, пока она не уравновесит измеряемую величину Х э , о чем будут свидетельствовать отсутствие тока и показание нулевого указателя НУ.
Если равновесия нет, то разность ∆Х э = Х э – Х э.к будет обнаружена по показанию нулевого указателя. Тогда производят изменение того или иного параметра измерительной цепи до тех пор, пока не наступит равновесие, т. е. равенство Х э = Х э.к .
Отсчетным устройством, градуированным в единицах измеряемой величины, в этих приборах является та часть измерительной цепи, параметр которой регулировался для получения равновесия. В данной схеме уравновешивание производится вручную путем изменения U всп .
В приборе, работающем по схеме, показанной на рис.1, д, уравновешивание производится автоматически. Разность сигналов ∆Х э = Х э - Х э.к, возникающая при отсутствии равновесия, поступает в усилитель Ус, на выходе которого включен реверсивный двигатель РД, механически связанный с движком потенциометра, являющегося частью измерительной цепи. Двигатель перемещает движок потенциометра в таком направлении и до тех пор, пока не наступит равновесие, т. е. равенство Х э = Х э.к . При этом ∆Х , станет равным нулю и реверсивный двигатель остановится.
Одновременно реверсивный двигатель перемещает стрелку по шкале. Таким образом, каждому значению измеряемой величины соответствует определенное положение движка потенциометра и стрелки на шкале. Основными измерительными цепями приборов сравнения являются компенсационные и мостовые цепи. 
Рис.2. Структурные схемы электрических приборов для измерения неэлектрических величин:
а - с преобразованием неэлектрической величины в электрическую и с измерительным механизмом: б - с преобразованием неэлектрической величины в электрическую и сравнением в неравновесном режиме: в - с преобразованием неэлектрической величины в электрическую и сравнением в равновесном режиме
Структурные схемы электрических приборов для измерений неэлектрических величин . Эти схемы аналогичны схемам, рассмотренным ранее, и отличаются от них лишь наличием преобразователя для преобразования измеряемой неэлектрической величины в электрическую.
Структурная схема, изображенная на рис.1, б, при измерении неэлектрической величины превращается в схему, представленную на рис.2, а, где измеритель (Г) объединяет преобразователь П ээ и измерительный механизм ИМ. Схема рис.1, в превращается в схему рис.2, б, а схема рис.1, г - в схему рис.2, в.
Измерение – это сравнения физической величины, которая измеряется, с некоторым значением такой же величины, принятым за единицу. Они измеряются специальными устройствами - средствами измерения. Поскольку не все приборы обладают абсолютно одинаковыми характеристиками существуют различные методы измерений, методы оценки измерений, а также погрешности при измерениях.
Измерения проводят прямым и косвенным путем
Прямые –это когда нужное значение измеряемой величины определяется по шкале (дисплею) прибора.
К таким относятся измерение электроэнергии счетчиком, напряжения и тока – амперметром и вольтметром соответственно и пр.
Косвенное — искомое значение нужной величины находят на основании аналитической зависимости (например формулы) между необходимой величиной и величинами, полученными при помощи прямых измерений. То есть эти измерения позволяют сократить количество проводимых измерений, а вычислить нужные значения с помощью формул. Например, измеряв U и I вычисляем R —
Измерения могут проводится различными способами и, соответственно, средствами. Соответственно такие измерения нужно оценить, для этого существуют методы непосредственной оценки и методы сравнения.
Методы непосредственной оценки и методы сравнения
Непосредственная оценка. При применении данного метода значение нужной величины вычисляют по шкале прибора (тока - по амперметру, напряжения - по вольтметру и пр.). Он довольно прост, но не отличается сравнительно высокой точностью.
Сравнения. Состоит в том, что величина, которая измеряться, сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Он обеспечивает точность, большую, чем метод непосредственной оценки, но процесс измерения значительно усложняется. У метода сравнения есть несколько разновидностей: дифференциальной, нулевой и замещения.
При нулевом методе стараются свести влияние на измерительное устройство измеряемых величин до нуля. Пример — с помощью уравновешенного моста для измерения электрического сопротивления.
При методе замещения величину которая подлежит измерению замещают известной величиной, которая воспроизводится мерой. При этом, изменяя известную величину, добиваются точно такого же показания прибора, как и то, которое действовало при действии измеряемой величины. Таким образом устанавливают погрешность. При использовании дифференциального метода разность между величиной и измеряемой величиной, воспроизводимой мерой действуют на измерительный прибор. Пример — с помощью неуравновешенного моста измерение электрического сопротивления.
Известно, что приборов с точностью абсолютной не существует в мире, то каждый прибор характеризуется погрешностью. Они делятся на относительные, абсолютные и приведенные.
Погрешность абсолютная А - это разность между фактическим значением шкалы прибора А и действительным значением измеряемой величины А Д:
Погрешность относительная — это отношение погрешности абсолютной ∆ к фактическому значению измеряемой величины А. Выражается она в процентах:
Погрешность приведенная — представляет собой ничто иное как отношение абсолютной погрешности ∆ к нормирующему значению А N измеряемой величины:
Обычно нормирующее значение принято принимать равным верхнему пределу измерения для прибора.
Погрешности бывают: систематические и случайные
Погрешность систематическая. Она остается постоянной, но может и меняться по любому, но определенному закону. Значение ее всегда учитывается путем введения соответствующих поправок, для минимизации влияние погрешностей.
Погрешность случайная.Она появляется непредсказуемо и изменяется по случайному закону. Их нельзя исключить, но можно систематизировать и минимизировать их влияние произведя несколько измерений.
Также на появление погрешностей производит влияние и условия эксплуатации приборов. Поэтому, погрешности могут быть двух видов: основная и дополнительная.
Погрешность основная. Она появляется на измерительных приборах, которые находятся в нормальных условиях эксплуатации (атмосферное давление, влажность, температура внешней среды, напряжение и пр.).
Погрешность дополнительная. Она происходит тогда, когда устройство не эксплуатируется в нормальных условиях.
Уровень точности приборов характеризуется классом точности. Для электроизмерительных приборов установлены такие классы точности как: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4.
Цифры эти указывают указывают основную приведенную погрешность γ, которая показывается в процентах. Абсолютная ∆ и относительная δ погрешности могут быть представлены в таком виде:
Из данной статьи можно сделать вывод, что при измерении электрических величин следует учитывать класс точности прибора и условия окружающей среды. Для более высокой точности измерений необходимо использовати различные методы измерений. Для исключения влияния случайных факторов нужно провести одно и тоже измерение несколько раз.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Методы электрических измерений
В зависимости от общих приемов получения результата измерения делятся на следующие виды: прямые, косвенные и совместные.
К прямым измерениям относятся те, результат которых получается непосредственно из опытных данных. Прямое измерение условно можно выразить формулой Y = Х, где Y -- искомое значение измеряемой величины; X -- значение, непосредственно получаемое из опытных данных. К этому виду измерений относятся измерения различных физических величин при помощи приборов, градуированных в установленных единицах. Например, измерения силы тока амперметром, температуры -- термометром и т. д. К этому виду измерений относятся и измерения, при которых искомое значение величины определяется непосредственным сравнением ее с мерой. Применяемые средства и простота (или сложность) эксперимента при отнесении измерения к прямому не учитываются.
Косвенным называется такое измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. При косвенных измерениях числовое значение измеряемой величины определяется путем вычисления по формуле
Y = F (Xl, Х2 ... Хn),
где Y -- искомое значение измеряемой величины; Х1, Х2, Хn -- значения измеренных величин. В качестве примера косвенных измерений можно указать на измерение мощности в цепях постоянного тока амперметром и вольтметром.
Совместными измерениями называются такие, при которых искомые значения разноименных величин определяются путем решения системы уравнений, связывающих значения искомых величин с непосредственно измеренными величинами. В качестве примера совместных измерений можно привести определение коэффициентов в формуле, связывающей сопротивление резистора с его температурой:
Rt = R20 (1+б (T1-20)+в(T1-20)).
В зависимости от совокупности приемов использования принципов и средств измерений все методы делятся на метод непосредственной оценки и методы сравнения.
Сущность метода непосредственной оценки заключается в том, что о значении измеряемой величины судят по показанию одного (прямые измерения) или нескольких (косвенные измерения) приборов, заранее проградуированных в единицах измеряемой величины или в единицах других величин, от которых зависит измеряемая величина. Простейшим примером метода непосредственной оценки может служить измерение какой-либо величины одним прибором, шкала которого проградуирована в соответствующих единицах.
Вторая большая группа методов электрических измерений объединена под общим названием методов сравнения. К ним относятся все те методы электрических измерений, при которых измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Таким образом, отличительной чертой методов сравнения является непосредственное участие мер в процессе измерения.
Метод сравнения делится на следующие: нулевой, дифференциальный, замещения и совпадения.
Нулевой метод -- это метод сравнения измеряемой величины с мерой, при котором результирующий эффект воздействия величин на индикатор доводится до нуля. Таким образом, при достижении равновесия наблюдается исчезновение определенного явления, например тока в участке цепи или напряжения на нем, что может быть зафиксировано при помощи служащих для этой цели приборов -- нуль-индикаторов. Вследствие высокой чувствительности нуль-индикаторов, а также потому, что меры могут быть выполнены с большой точностью, получается и большая точность измерений.
Примером применения нулевого метода может быть измерение электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием.
При дифференциальном методе, так же как и при нулевом, измеряемая величина сравнивается непосредственно или косвенно с мерой, а о значении измеряемой величины в результате сравнения судят по разности одновременно производимых этими величинами эффектов и по известной величине, воспроизводимой мерой. Таким образом, в дифференциальном методе происходит неполное уравновешивание измеряемой величины, и в этом заключается отличие дифференциального метода от нулевого.
Дифференциальный метод сочетает в себе часть признаков метода непосредственной оценки и часть признаков нулевого метода. Он может дать весьма точный результат измерения, если только измеряемая величина и мера мало отличаются друг от друга. Например, если разность этих двух величин равна 1 % и измеряется с погрешностью до 1 %, то тем самым погрешность измерения искомой величины уменьшается до 0,01%, если не учитывать погрешности меры.
Примером применения дифференциального метода может служить измерение вольтметром разности двух напряжений, из которых одно известно с большой точностью, а другое является искомой величиной.
Метод замещения заключается в поочередном измерении искомой величины прибором и измерении этим же прибором меры, воспроизводящей однородную с измеряемой величину. По результатам двух измерений может быть вычислена искомая величина. Вследствие того что оба измерения делаются одним и тем же прибором в одинаковых внешних условиях, а искомая величина определяется по отношению показаний прибора, в значительной мере уменьшается погрешность результата измерения. Так как погрешность прибора обычно неодинакова в различных точках шкалы, наибольшая точность измерения получается при одинаковых показаниях прибора.
Примером применения метода замещения может быть измерение сравнительно большого электрического сопротивления на постоянном токе путем поочередного измерения силы тока, протекающего через контролируемый резистор и образцовый. Питание цепи при измерениях должно производиться от одного и того же источника тока.
Метод совпадений -- это такой метод, при котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Этот метод широко применяется в практике неэлектрических измерений. Примером может служить измерение длины штангенциркулем с нониусом. В электрических измерениях в качестве примера можно привести измерение частоты вращения тела стробоскопом. Укажем еще классификацию измерений по признаку изменения во времени измеряемой величины. В зависимости от того, изменяется ли измеряемая величина во времени или остается в процессе измерения неизменной, различаются статические и динамические измерения. Статическими называются измерения постоянных или установившихся значений. К ним относятся и измерения действующих и амплитудных значений величин, но в установившемся режиме.
Если измеряются мгновенные значения изменяющихся во времени величин, то измерения называются динамическими. Если при динамических измерениях средства измерений позволяют непрерывно следить за значениями измеряемой величины, такие измерения называются непрерывными. Можно осуществить измерения какой-либо величины путем измерений ее значений в некоторые моменты времени t1, t2 и т. д. В результате окажутся известными не все значения измеряемой величины, а лишь значения в выбранные моменты времени. Такие измерения называются дискретными.
измерение электрический электротехника
Стандартизация методов и средств измерений занимает важную роль в науке и технике т. к. нашу жизнь в 21 веке невозможно представить без предметов и вещей которые нас окружают, а ведь все они при создании были кем-то и как-то измерены. Чтобы эти измерения и методы мог совершить любой человек конечно же необходимо их стандартизировать.
Суть измерения состоит в определении числового значения физической величины. Этот процесс называют измерительным преобразованием, подчеркивая связь измеряемой физической величины с полученным числом.
Список используемых источников
1.«Электротехника и электроника» под ред. проф. Б.И. Петленко М.2003 г.
2.«Метрология, Стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника под редакцией К.К. Кима 2006 г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Исследование приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Методы прямых измерений: оценки, противопоставления, полного замещения. Сертификат пожарной безопасности. Добровольная сертификация.
контрольная работа , добавлен 07.01.2015
Классификация средств измерения. Виды поверки и поверочная схема. Сущность и сравнительная характеристика методов поверки: непосредственное сличение, прямые и косвенные измерения. Порядок разработки и требования к методикам поверки средств измерения.
реферат , добавлен 20.12.2010
Технические средства электрических измерений. Классификация электроизмерительных приборов. Приборы непосредственной оценки и приборы сравнения, их принцип действия, преимущества и недостатки. Измерение неэлектрических величин электрическими методами.
курсовая работа , добавлен 24.07.2012
Обработка результатов прямых и косвенных измерений с использованием ГОСТ 8.207-76. Оценка среднего квадратического отклонения, определение абсолютной погрешности и анормальных результатов измерений. Электромагнитный логометр, его достоинства и недостатки.
курсовая работа , добавлен 28.01.2015
Общие вопросы основ метрологии и измерительной техники. Классификация и характеристика измерений и процессы им сопутствующие. Сходства и различия контроля и измерения. Средства измерений и их метрологические характеристики. Виды погрешности измерений.
контрольная работа , добавлен 23.11.2010
Общая характеристика объектов измерений в метрологии. Понятие видов и методов измерений. Классификация и характеристика средств измерений. Метрологические свойства и метрологические характеристики средств измерений. Основы теории и методики измерений.
реферат , добавлен 14.02.2011
Сведения о методах и видах измерений. Описание теории и технологической схемы процесса искусственного охлаждения. Метрологическое обеспечение процесса. Выбор и обоснование системы измерений, схема передачи информации. Расчет погрешностей измерения.
курсовая работа , добавлен 29.04.2014
Измерение как познавательный процесс, заключающийся в сравнении опытным путем измеряемой величины с некоторым значением, принятым за единицу измерения. Его основные этапы и методы. Классификация и типы, характерные особенности и критерии оценки.
реферат , добавлен 19.09.2015
Составление эскиза детали и характеристика средств измерений. Оценка результатов измерений и выбор устройства для контроля данной величины. Статистическая обработка результатов, построение гистограммы распределения. Изучение ГОСТов, правил измерений.
курсовая работа , добавлен 01.12.2015
Основные термины и определения в области метрологии. Классификация измерений: прямое, косвенное, совокупное и др. Классификация средств и методов измерений. Погрешности средств измерений. Примеры обозначения класса точности. Виды измерительных приборов.
