Е.В. ШИНКОРЕНКО
ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
И ПРИБОРЫ
Часть I
Утверждено
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2009
УДК 621.317.08. <...> Работа выполнена на кафедре автоматизации
производственных процессов в машиностроении
Ш 626
Шинкоренко Е.В. <...> ISBN 978-5-7782-1171-1
Рассмотрены виды и методы измерения, статические и динамические погрешности измерения. <...> Описываются физические эффекты и принципы преобразования физических величин в
выходные сигналы различного типа. <...> Рассматриваются активные и пассивные преобразователи с электрическим выходным сигналом. <...> Измерительные средства применяются в системах управления рабочими органами, в системах автоматического регулирования и диагностики, в адаптивном управлении и автоматическом контроле. <...> Процесс
измерения характеризуется, с одной стороны, восприятием и отображением ФВ, а с другой – нормированием, т. е. присвоением ей определенного числового значения (размера). <...> Длина,
вес, время воспринимаются всеми как вполне определенные из опыта,
КПД уже нуждается в конкретном определении, «уют», «интеллигентность» до сих пор не имеют общепринятого определения и по этому не
могут быть измерены. <...> Результат измерения величины Х можно записать в виде формулы,
называемой основным уравнением измерения:
Х = А[X],
где A – числовое значение величины; [X] – единица ФВ. <...> 1.1 Процесс измерения:
х – измеряемая величина, хn – мера (эталон), ха – показание
Информация об измеряемой величине преобразуется измерительным устройством в показания. <...> Идеализация схемы состоит в допущении, что на
процесс измерения влияют только измеряемая величина и мера, а помехи отсутствуют. <...> Оно включает чувствительный элемент (измерительный преобразователь, сенсор), воспринимающий измеряемую величину, вычислительное устройство, усилитель, устройство представления
результата измерения. <...> Измерительным преобразователем называют средство, предназначенное для выработки сигнала <...>
Технические_измерения_и_приборы._Ч.1.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Е.В. ШИНКОРЕНКО
ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
И ПРИБОРЫ
Часть I
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Утверждено
НОВОСИБИРСК
2009
Стр.1
УДК 621.317.08.(075.8)
Ш 626
Рецензенты:
В.Я. Небольсин, канд. техн. наук, доц.;
В.И. Каплин, канд. техн. наук, доц.
Работа выполнена на кафедре автоматизации
производственных процессов в машиностроении
Шинкоренко Е.В.
Ш 626 Технические измерения и приборы. Часть I : учеб. пособие /
Е.В. Шинкоренко. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2009. – 68 с.
ISBN 978-5-7782-1171-1
Рассмотрены виды и методы измерения, статические и динамические погрешности измерения.
Приводятся типовые характеристики и параметры измерительных устройств.
Описываются физические эффекты и принципы преобразования физических величин в
выходные сигналы различного типа. Рассматриваются активные и пассивные преобразователи
с электрическим выходным сигналом. Отмечаются достоинства, недостатки и область
применения датчиков различного типа, применяемых в автоматизированном технологическом
оборудовании.
Пособие предназначено для студентов МТФ, обучающихся по дисциплине «Технические
измерения и приборы» специальности 220301 и может быть полезно студентам
старших курсов других машиностроительных специальностей.
УДК 621.317.08.(075.8)
Шинкоренко Евгений Васильевич
ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ
Часть I
Учебное пособие
Редактор Т.П. Петроченко
Выпускающий редактор И.П. Брованова
Дизайн обложки А.В. Ладыжская
Компьютерная верстка В.Ф. Ноздрева
Подписано в печать 26.05.2009. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная. Тираж 150 экз.
Уч.-изд. л. 3,95. Печ. л. 4,25. Изд. № 27. Заказ №
. Цена договорная
Отпечатано в типографии
Новосибирского государственного технического университета
630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
ISBN 978-5-7782-1171-1
Шинкоренко Е.В., 2009
Новосибирский государственный
технический университет, 2009
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ...................................................................................................
Глава 1. ВВЕДЕНИЕ В ИЗМЕРИТЕЛЬНУЮ ТЕХНИКУ ..........................
1.1. Основные понятия и определения (по ГОСТ 16263–70) ..........
1.2. Виды и методы измерения ..........................................................
1.2.1. Прямое и косвенное измерение .........................................
1.2.2. Аналоговые и цифровые способы вывода измерительной
информации..................................................................
1.2.3. Методы прямых измерений ...............................................
1.3. Погрешности измерения .............................................................
1.3.1. Погрешность представительности.....................................
1.3.2. Обобщенная блок-схема измерительной системы с учетом
погрешностей ...............................................................
1.3.3. Статические погрешности измерения ...............................
1.3.4. Автоматическая коррекция погрешностей .......................
1.3.5. Динамические погрешности измерения ............................
1.4. Характеристики и параметры измерительных устройств ........
Глава 2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
2.1. Функциональная структурная схема измерительной системы
2.2. Первичное преобразование измеряемой величины ..................
2.2.1. Преобразователи с механическим выходным сигналом
2.2.2.Преобразователи с пневматическим или гидравлическим
выходным сигналом ...........................................................
2.2.3. Преобразователи с электрическим выходным сигналом.
2.2.3.1. Активные преобразователи ...................................
2.2.3.2. Пассивные преобразователи ..................................
2.2.4. Преобразователи с оптическим выходным сигналом ......
2.3. Преобразование и усиление измерительной информации .......
Литература ......................................................................................................
3
5
5
8
8
9
10
15
15
15
18
21
22
23
27
27
29
30
31
36
36
41
58
64
67
68
Стр.68