Что такое чувствительность средства измерения
Метрологические характеристики средств измерения
При использовании средств измерений важно знать степень соответствия информации измеряемой величине, содержащейся в выходном сигнале, ее истинному значению. С этой целью для каждого средства измерений вводятся и нормируются определенные метрологические характеристики (МХ).
Метрологические характеристики – это характеристики свойств средства измерений, влияющие на результат измерений и на его погрешности.
Для каждого типа средств измерений устанавливают свои метрологические характеристики.
Метрологические характеристики средств измерений включают: функцию преобразования (градуировочная или статическая характеристика), чувствительность, порог чувствительности, диапазон измерений, область рабочих частот, статические и динамические погрешности, собственную мощность потребления.
Функция преобразования средства измерений – Y = F(X) – это функциональная зависимость между информативными параметрами выходного Y и входного X сигналов. Идеальная функция преобразования – линейная зависимость. Эта зависимость может быть представлена в виде формулы, таблицы или графика.
Чувствительность – важная характеристика средства измерений. Она характеризует способность прибора реагировать на изменение входного сигнала.
Чувствительность – свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины.
Чувствительность определяется из функции преобразования. Различают абсолютную и относительную чувствительность.
Абсолютную чувствительность определяют по формуле
относительную чувствительность определяютпо формуле
где Dy – изменение сигнала на выходе, х – измеряемая величина, Dx – изменение измеряемой величины.
В общем случае
.
При линейной функции преобразования
При нелинейной функции преобразования чувствительность зависит от измеряемой величины x.
У средств измерения при постоянной чувствительности шкала равномерная, т.е. длина всех делений шкалы одинакова.
Величина равная обратной величине чувствительности является постоянной прибора с = 1/S.
Порог чувствительности средства измерений-характеристика средства измерений в виде наименьшего значения изменения физической величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством.
Если самое незначительное изменение массы, которое вызывает перемещение стрелки весов, составляет 10 мг, то порог чувствительности весов равен 10 мг.
Порог чувствительности не следует путать с чувствительностью средства измерения. Он выражается в единицах входной величины.
Диапазон измерений средства измерений – область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений.
Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу и сверху (слева и справа), называют соответственно нижним пределом измерений xнили верхним пределом измерений хк.
Различают полный и рабочий диапазон измерений (рис.7.1).
Полный диапазон – диапазон, в котором относительная погрешность средства измерений не превышает 100 %. Он ограничен снизу порогом чувствительности D0, а сверху – верхним пределом измерений xк.
Рабочий диапазон – диапазон, в котором относительная погрешность не превышает заранее заданного значения dзад.
Диапазон измерений может состоять из нескольких поддиапазонов с разными погрешностями.
Диапазон измерений следует отличать от диапазона показаний.
Показание средства измерений–значение величины или число на показывающем устройстве средства измерений.
Вариация показаний измерительного прибора приближенно равна удвоенной погрешности от трения в опорах.
Область рабочих частот – полоса частот, в пределах которой погрешность прибора, вызванная изменением частоты, не превышает допустимого предела.
Характеристики, влияющие на собственную мощность потребления –это характеристики средств измерений, отражающие их способность влиять на инструментальную составляющую погрешности вследствие взаимодействия средства измерений с любым из подключенных к его входу или выходу компонентов, например, объектом измерений и др.
Потребление энергии средством измерений от объекта измерения или от предвключенного прибора приводит к изменению значения измеряемой величины и, следовательно, к появлению соответствующей составляющей погрешности.
Для оценки влияния средства измерения на режим работы объекта измерений указывают входное полное сопротивление или входной импеданс Zвх.. Входное сопротивление влияет на мощность, потребляемую от объекта измерения средством измерения.
Для оценки допустимой нагрузки на средство измерения указывают выходное полное сопротивление или выходной импеданс Zвых.. Чем меньше Zвых., тем больше допускаемая нагрузка на средство измерения.
Нормирование метрологических характеристик. КЛАССЫ точности средств измерений
Чувствительность измерительного прибора
Смотреть что такое «Чувствительность измерительного прибора» в других словарях:
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА — отношение перемещения указателя прибора относительно шкалы (выраженного в линейных или угловых единицах) к изменению значения измеряемой величины, вызвавшей это перемещение … Большой Энциклопедический словарь
чувствительность измерительного прибора — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN instrument sensitivity … Справочник технического переводчика
чувствительность измерительного прибора — [meter sensitivity] характеристика измерительного прибора, выражающая отношение линейного (Δl) или углового (Δα) перемещения указателя по шкале прибора (сигнала на выходе прибора) к вызвавшему его изменение измеряемой величины. Различают… … Энциклопедический словарь по металлургии
чувствительность измерительного прибора — отношение перемещения указателя прибора относительно шкалы (выраженного в линейных или угловых единицах) к изменению значения измеряемой величины, вызвавшей это перемещение. * * * ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ… … Энциклопедический словарь
Чувствительность измерительного прибора — 9. Чувствительность измерительного прибора Определение по ГОСТ 16263 70 Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА — отношение перемещения указателя прибора относительно шкалы (выраженного в линейных или угловых единицах) к изменению значения измеряемой величины, вызвавшей это перемещение … Естествознание. Энциклопедический словарь
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ — измерительного прибора, свойство измерит. прибора, выражаемое отношением линейного (Dl) или углового (Da) перемещения указателя по шкале прибора (сигнала на выходе прибора) к вызвавшему его изменению Dx измеряемой величины х. Различают абс. Ч.… … Физическая энциклопедия
чувствительность — 3.11 чувствительность: Изменение выходного сигнала средства измерения при изменении концентрации анализируемого компонента. Источник: ГОСТ Р ИСО 11042 1 2001: Установки газотурбинные. Методы определения выбросов вредных веществ … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
чувствительность системы автоматического управления — [response of automatic control system] зависимость динамических свойств системы автоматического управления (САУ) от изменения (вариации) ее параметров и характеристик. Под вариацией параметров понимают любые отклонения их от значений, принятых за … Энциклопедический словарь по металлургии
Чувствительность — [sensitivity]: Смотри также: чувствительность измерительного прибора чувствительность системы автоматического управления … Энциклопедический словарь по металлургии
Что такое чувствительность средства измерений?
Чувствительность средства измерений – это свойство СИ, определяемое отношением изменения входного сигнала Dl этого СИ к вызывающему его изменению измеряемой величины Dх, т. е.
. (1.1)
Из формулы (1.1) следует, что чем меньше изменение измеряемой величины, отмечаемое прибором, тем выше его чувствительность, т. е. она обратно пропорциональна цене деления шкалы. В приборах со стрелочным или световым указателем чувствительность выражается в делениях шкалы, приходящихся на единицу измеряемой величины (дел/°С; дел/А; дел/В и т. п.).
Чувствительность СИ должна соответствовать его точности, отражающей близость получаемых при измерении результатов к истинному значению измеряемой величины.
При слишком низкой чувствительности СИ не может быть использован в полной мере. Очень высокая чувствительность приводит к ошибочной оценке точности СИ и может уменьшить его действительную точность.
Понятие чувствительности нельзя смешивать с понятием порога чувствительности или реагирования, под которым понимают наименьшее значение изменения физической величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством.
Метрология
Показатели и характеристики приборов
Основные характеристики средств измерения
Приборы для линейных и угловых измерений характеризуются следующими метрологическими показателями: ценой деления или дискретностью цифрового отсчета, диапазоном измерения по шкале, пределом измерения прибора, измерительным (контактным) усилием и погрешностью.
Для полной характеристики прибора необходимо еще знать интервал деления шкалы, передаточное отношение, предельно допустимую погрешность, повторяемость показаний, гистерезис и др.
Некоторые метрологические показатели и термины определены стандартами. Другие применяются фирмами и на производстве. В обоих случаях следует знать, что они означают.
Одним из основных конструктивных элементов приборов является отсчетное устройство со шкалой или цифровым дисплеем. С помощью шкалы или цифрового дисплея передается информация об измеряемой величине в форме наиболее доступной для пользователя, называемая показания прибора.
Шкала
Шкалой называется совокупность ряда отметок (штрихов) и проставленных у некоторых из них чисел отсчета, соответствующих значениям или отклонениям измеряемой величины.
По ГОСТ 5365-83 цена деления шкалы прибора должна быть кратной цифрам 1, 2 или 5.
Ширина штрихов шкал выбирается в пределах 0,1…0,2 мм.
Разность ширин штрихов в пределах одной шкалы не должна быть больше 0,05 мм.
Длина коротких штрихов принимается равной 2-2,5 интервала деления, а длинных – 3…3,5 интервала.
Ширина конца стрелки, располагающегося над штрихами шкалы, не должна быть больше ширины штрихов. Конец стрелки должен перекрывать 0,3…0,8 длины коротких штрихов шкалы.
Особенность цифрового отсчета по сравнению со штриховыми шкалами состоит в том, что ее дискретность (наименьшее показание) меньше погрешности показаний прибора. Это объясняется десятичным характером цифрового отсчета. Это качество цифрового отсчета повышает точность настройки приборов при калибровке и настройке на нуль при относительных измерениях.
Диапазон измерения
Значение измеряемой величины, соответствующее всей шкале прибора с нормированной погрешностью, называют диапазоном измерения по шкале прибора. Диапазон измерения по шкале не всегда совпадает с пределом измерения прибора.
Чувствительность прибора
Если стрелка прибора при точных измерениях останавливается между штрихами шкалы, то отсчет производится глазомерной оценкой дробной части деления, пройденного стрелкой.
Параллакс
Для уменьшения погрешности от параллакса расстояние между отсчетным индексом и шкалой должно быть минимальным, а отсчет следует производить при наблюдении перпендикулярно плоскости шкалы.
Воспроизводимость или повторяемость
Воспроизводимость измерений может характеризоваться стандартным отклонением или средней квадратической погрешностью сравниваемых рядов измерений. Воспроизводимость несёт важную информацию для оценки погрешности измерения.
Воспроизводимость свидетельствует о правильности измерения только в том случае, если прибор не имеет систематической ошибки или если систематическая ошибка мала и ей можно пренебречь.
Погрешность показаний
Измерительное усилие
Измерительным (контактным) усилием называется сила, создаваемая механизмом прибора и действующая на измеряемую поверхность в направлении линии измерения.
Измерительное усилие обычно создается пружинами, деформации и усилия которых изменяются в зависимости от перемещения измерительного стержня прибора.
Разность между наибольшим и наименьшим значениями измерительного усилия при однонаправленном изменении значений измеряемой величины называется колебанием (перепадом) измерительного усилия.
Величина измерительного усилия и его перепад оказывают большое влияние на результат измерения, так как вызывают деформации измерительной оснастки, контролируемой поверхности и других элементов, что приводит к возникновению дополнительной поверхности.
По этой причине всегда стремятся к уменьшению измерительного усилия и его перепада, но в ограниченных пределах, поскольку слишком малое измерительное усилие может привести к отрыву наконечника от контролируемой поверхности, т.е. к ненадежности измерения, особенно при динамических измерениях на больших скоростях.
Нормальное значение температуры
Для измерительных инструментов, приборов и деталей машин ГОСТ 9249-59 установлено нормальное значение температуры, равное 20 ˚С. Именно при этой температуре действительны все размеры, меры, метрологические характеристики измерительных приборов, результаты измерении и т.п.
Степень защиты измерительных приборов
Примечание: точками обозначены недостающие цифры в обозначении степени защиты от другого вредного фактора.
Чувствительность средства измерений
«. Свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины. «
Источник:
» Государственная система обеспечения единства измерения. Метрология. Основные термины и определения. РМГ 29-99″
(введены Постановлением Госстандарта РФ от 17.05.2000 N 139-ст)
Смотреть что такое «Чувствительность средства измерений» в других словарях:
чувствительность средства измерений — чувствительность Свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины. Примечание. Различают абсолютную и относительную чувствительность. Абсолютную… … Справочник технического переводчика
чувствительность средства измерений — matavimo priemonės jautris statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, išreiškiamas matavimo priemonės išėjimo signalo ir jį sukėlusio matuojamojo (įėjimo) dydžio verčių pokyčių dalmeniu. atitikmenys: angl. sensitivity of a … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
чувствительность средства измерений — matavimo priemonės jautris statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Matavimo priemonės atsako ir atitinkamo poveikio pokyčių dalmuo. atitikmenys: angl. sensitivity of a measuring instrument vok. Empfindlichkeit eines… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
чувствительность средства измерений — matavimo priemonės jautris statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. sensitivity of a measuring instrument vok. Empfindlichkeit eines Meßgerätes, f rus. чувствительность средства измерений, f pranc. sensibilité d’un appareil de mesure, f … Fizikos terminų žodynas
порог чувствительности средства измерений — порог чувствительности Характеристика средства измерений в виде наименьшего значения изменения физической величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством. Примечания 1. Если самое незначительное изменение массы,… … Справочник технического переводчика
абсолютная спектральная характеристика чувствительности средства измерений — Зависимость спектральной чувствительности от длины волны излучения. Примечание Чувствительность к немонохроматическому излучению заданного спектрального состава называется интегральной, а к монохроматическому излучению спектральной. [ГОСТ 24453… … Справочник технического переводчика
Чувствительность (технического объекта) — Чувствительность, сенситивность (от лат. sensus чувство, ощущение) количественная характеристика способности устройства реагировать определенным образом на внешнее воздействие, один из главных технических параметров для некоторых… … Википедия
Чувствительность (техника) — У этого термина существуют и другие значения, см. Чувствительность. Чувствительность способность объекта реагировать определённым образом на определённое малое воздействие, а также количественная характеристика этой способности[1].… … Википедия
чувствительность — 3.11 чувствительность: Изменение выходного сигнала средства измерения при изменении концентрации анализируемого компонента. Источник: ГОСТ Р ИСО 11042 1 2001: Установки газотурбинные. Методы определения выбросов вредных веществ … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р ИСО 10075-3-2009: Эргономические принципы обеспечения адекватности умственной нагрузки. Часть 3. Принципы и требования к методам измерений и оценке умственной нагрузки — Терминология ГОСТ Р ИСО 10075 3 2009: Эргономические принципы обеспечения адекватности умственной нагрузки. Часть 3. Принципы и требования к методам измерений и оценке умственной нагрузки оригинал документа: 3.6.2 абсолютная обобщаемость… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации