Название: Метрология - Сергеев А.Г.

Жанр: Маркетинг

Рейтинг:

Просмотров: 2171


информативныйпараметр выхоаного сигнала, функционально связанный с информативным параметром входного сигнала; bх, b2, ..., bm — неинформативные параметры выходного сигнала; S1, S2, ..., SL — параметры СИ, зависящие от его методической и аппаратной реализации; (x1, x2, ..., xk — влияющие величины. Неинформативным параметром выходного сигнала СИ называется параметр, не используемый для передачи или индикации значения информативного параметра входного сигнала.

 

Пример 11.1. Рассмотрим структурные элементы аналогового электромеханического амперметра магнит9электрической системы, предназначенного для измерения больших значений постоянного тока. Схема его приведена на рис. 11.2,а. В состав амперметра входят шунт Rm и параллельно подключенный ему электромеханический измерительный преобразователь (ЭМИП) магнитоэлектрической системы. Последний представляет собой закрепленную на оси подвижную легкую измерительную катушку из провода сопротивлением Rn, через которую протекает ток 1П. Катушка находится в равномерном магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом. При прохождении тока по катушке происходит поворот рамки и закрепленной на ней стрелки на угол, пропорциональный току IП.

Рис. 11.2. Принципиальная (а) и структурная (б) схемы

                электромеханического амперметра магнитоэлектрической

                 системы

 

Шунт предназначен для деления измеряемого тока I на малый ток IП, проходящий через ЭМИП, и большой ток IШ, протекающий собственно через шунт. Ток IП прямо пропорционален измеряемому току I:

Отсюда следует, что шунт является измерительным преобразователем, который преобразует измеряемый ток I в пропорциональное ему значение тока IП. Преобразованный ток IП поступает на ЭМИП и, проходя через него, вызывает отклонение стрелки на угол а, пропорциональный данному току:

               (11.1)

где В — магнитная индукция; S — площадь; w — число витков измерительной катушки; Wyд — удельный противодействующий момент. Величины В, S, w и Wyд постоянны и являются параметрами ЭМИП.

Из изложенного видно, что ЭМИП — это измерительный преобразователь, который преобразует ток IП в угол поворота стрелки a. Этот угол затем сравнивается с отметками aш на шкале отсчетного устройства амперметра, которые предварительно были нанесены с использованием прецизионной многозначной меры постоянного тока. Шкала с отметками aш = kIм, где k — коэффициент пропорциональности, выполняет в рассматриваемом приборе роль многозначной меры (рис. 11.2, б). В качестве устройства сравнения в данном случае выступает человек, который сравнивает угол отклонения стрелки с отметками на шкале. Таким образом, в аналоговом электромеханическом амперметре присутствуют все три составных элемента СИ.

В заключение отметим, что СИ могут работать в двух режимах: статическом и динамическом. Статический режим — это такой режим работы СИ, при котором изменением измеряемой величины за время, требуемое для проведения одного измерения, можно пренебречь. В динамическом режиме такое пренебрежение недопустимо, поскольку указанное изменение превышает допустимую погрешность.

 

11.2. Статические характеристики и параметры

           средств измерений

 

Основной характеристикой СИ в статическом режиме является функция (уравнение) преобразования — зависимость информативного параметра выходного сигнала от информативного параметра его входного сигнала. В общем виде она может быть записана в виде

где F — некоторый функционал, описывающий ряд определенных математических операций, производимых над входной величиной X.

При разработке СИ стремятся к тому, чтобы обеспечить линейную связь между входной и выходной величинами:

или в упрощенной форме записи Y(t) = KX(t), где К — коэффициент преобразования. Например, для электромеханического амперметра магнитоэлектрической системы функцией преобразования является линейная зависимость (11.1).


Оцените книгу: 1 2 3 4 5