Одиниці електричних вимірювань. Утилізатор. Прилади для вимірювання сили

До недоліків гальванометра типу Н слід віднести обмеженість шкали, якщо підходити до цього приладу з точки зору использов) аяія його в якості вимірювального приладу (цей гальванометр, в основному, призначений в якості нульового індикатора, т. Е. Приладу, що вказує момент відсутності струму в тієї чи іншої ланцюга або схемою). Можна було бьг шкалу приладу дещо розширити перекладом нульового розподілу до ліво-му або правому краях шкали. За допомогою коректора стрілку приладу вдається перемістити на 5-10 поділів, не більше. Це, проте, дає деяке розширення шкали в одну сторону. Відомі способи перекладу нульового розподілу шкали в саме її початок, однак, ці способи, найчастіше призводять до псування приладу початківцями, не можуть бути рекомендовані і тому тут не наводяться.

Що вимірюють гальванометром?

Для яких вимірювань призначаються гальванометри, - для вимірювань напруг або сил струмів? Покажемо, що між першим і другим вимірюваннями немає ніякого принципового розходження.

Стрілочний гальванометр Філу, наприклад, з одного боку, є мікроамперметром, так як вимірює мільйонні частки ампера. Якщо чутливість гальванометра становить 1,5 10 ~ в а, т. Е. 1,5 мка, то при 20 розподілах межа вимірювань складе 20X 1,5 \u003d 30 мка, т. Е. Стрілка приладу відхилиться до останнього поділу шкали при пропущенні через прилад струму силою 30 мка.

Для того, щоб через прилад протікав струм такої сили, ми повинні підвести до приладу напруга, величина якого, очевидно, повинна бути дорівнює

макс Прабу

де f / - напруга, в вольтах, IaKc-межа вимірювання прг-бору, в амперах і Япраб - опір самого приладу, в Омасі. Якщо опір R pa6 \u003d -y то напруга має дорівнювати

/7\u003d30-10-6.200 6-10-3б \u003d 6 Мб.

Якщо напруга буде перевищувати це значення, то стрілка приладу може вийти за межі шкали і при подальшому збільшенні напруги створиться небезпеку для цілості приладу через надмірне за величиною струму.

Отже, цей гальванометр може служити і в якості мілівольтметра, т. Е. Приладу, що вимірює тисячні частки вольта.

Якщо стрілка гальванометра, що має чутливість 0,5-10 а й відвертий спротив 170 ом, відхилилася на 14 поділок шкали, то це означає, що сила вимірюваного струму дорівнює

/ Зло \u003d 0,5 10-е. 14 \u003d 7 10-а \u003d 7 мт

або що підводиться до приладу напруга становить

аЕМ \u003d 1азм Краб \u003d 7 10 170 \u003d 1,19 10 в 1,19 5.

Предост ереженіе. Безпосереднє підключення гальванометра до якого-небудь джерела струму - акумулятора, гальванічного елемента і т. Д., Напруга якого вимірюється вольтами, загрожує неминучою загибеллю приладу, так як сила струму через прилад встановиться надмірно великий. найбільше допустима напруга, Яке може бути підведено до приладу, не повинно перевищувати меж вимірювання за напругою, що визначається за формулою

макс макс Праб *

де UJaкcмаксімзльное допустима напруга, в вольтах (межа вимірювань по напрузі); / - межа вимірювання по струму, в амперах; Нпраб-опір приладу, в Омасі У свою чергу

/ \u003d (Чутливість по струму) X (число поділок шкали).

Розширення меж вимірювання по струму (шунти)

Скористаємося законом електротехніки, в якому йдеться, що струми в паралельно включених опорах обернено пропорційні величинам цих со-Гальданометр спротиву. Трапилася парал-Т ме 1пч5Г0 jp діла клем гальванометра ..... f / М опір (рис. 30). тог-


Г та через гальванометр потече вже не весь вимірюваний струм, а тільки частина його. Ця частина * Ла * \\ шунт буде тим менше, чим менше

буде опір по срав-Рис. 30. Шунтування гальвано- рівняно З опором /? Г при-

бору. У межі, коли опір буде майже дорівнює нулю, ми закоротити прилад накоротко і весь струм потече вже не по приладу, а по опору яке представить собою для струму шлях з дуже малим опором у порівнянні з опором приладу. Таке опір називається шунтом (від англійського слова shunt, що означає відгалуження, запасну колію).

Змінюючи величину опору шунта ми будемо міняти співвідношення між струмами через прилад і шунт. Припустимо, що нам треба виміряти силу струму в 10 ма за допомогою гальванометра, через який можна пропускати максимально 50 мка. Включаємо паралельно клем гальванометра шунт з таким розрахунком, щоб надлишок струму 10 ма-50 мка \u003d 10 000 мка -50 мка \u003d 9950 мка пропустити через шунт. струм через

шунт, отже, повинен в \u003d 199 разів перевищувати струм

через прилад. Для цього опір приладу Rj має в стільки ж разів перевищувати опір шунта R Якщо при цьому опір приладу дорівнює 250 ом, то сопро-

тивление шунта має дорівнювати i99 \u003d 255 ом. для вимірю-

i ня ще більших за величиною \\ струмів за допомогою гальванометра у довелося б відвести в шунт \\ ще більшу частину вимірюваного струму, т. е. зменшити сопротів- \\ ня шунта.

\\ Забезпечивши гальванометр званих вели-f ром змінних шунтів, ми могли. б отримати можли! жность з по-] i міццю всього лише одного при-; бору вимірювати різні сили струмів-від найменших, вимірюв-

\u003e Ряемая абсолютно без шунта 3 дерметр з зовнішнім

до дуже великих. На рис. 31 шунтом

показаний амперметр із зовнішнім / шунтом.


де- опір шунта, в Омасі; / - опір приладу, в Омасі; /. - межа вимірювання приладу (без шунта) по току, в амперах; Z - межа вимірювання приладу (з шунтом) по току, в амперах.

Проілюструємо застосування формули на прикладі. Є гальванометр з наступними даними: R pa6 - межа вимірювання по струму Ijanc - Потрібно розширити пре-

ВСТУП

1. Загальна характеристика ИЗМЕРЕНИЙ

1.1 Термінологія

1.2 Класифікація засобів вимірювань

1.3 Похибка вимірювань і вимірювальних приладів

2. Загальна характеристика ПОНЯТТЯ "СИЛА"

2.1 Історія поняття "сила"

2.2 Закони Ньютона

2.2.1 Перший закон Ньютона

2.2.2 Другий закон Ньютона

2.2.3 Третій закон Ньютона

2.3 Фундаментальні взаємодії

2.4 Гравітація

2.5 Рівнодіюча сила

3. ОПИС ПРИЛАДІВ ДЛЯ ВИМІРУ СИЛИ

3.1 Гравіметри

3.2 Динамометри

3.3 Прилад для вимірювання сили стиснення

3.4 Амперметри

ВИСНОВОК

Список використаних джерел

ВСТУП

Вимірювальний прилад - засіб вимірювань, що дає можливість безпосередньо відлічувати значення вимірюваної величини. В аналогових вимірювальних приладах відлік проводиться за шкалою, в цифрових - по цифровому відліковому пристрою. Показують вимірювальні прилади призначені тільки для візуального відліку показань, які реєструють вимірювальні прилади обладнані пристроєм для їх фіксації, найчастіше на папері. Реєструють вимірювальні прилади поділяються на самописні, що дозволяють отримувати запис свідчень у вигляді діаграми, і друкують, що забезпечують друкування показань в цифровій формі. У вимірювальних приладах прямої дії (наприклад, манометрі, амперметр) здійснюється одне або декілька перетворень вимірюваної величини, і значення її знаходиться без порівняння з відомої однойменної величиною. У вимірювальних приладах порівняння безпосередньо порівнюється вимірювана величина з однойменної величиною, що відтворюється, компаратор для лінійних заходів). До різновидів вимірювальних приладів відносяться інтегруючі вимірювальні прилади, в яких підводиться величина піддається інтегруванню за часом або за іншою незалежною змінною (електричні лічильники, газові лічильники), і підсумовують вимірювальні прилади, що дають значення двох або декількох величин, що підводяться по різних каналах (, суммирующий потужності декількох електричних генераторів).

З метою автоматизації управління технологічними процесами вимірювальні прилади часто забезпечуються додатковими регулюючими, лічильно-вирішальними і керуючими пристроями, які діють за заданим програмам.

1. Загальна характеристика ИЗМЕРЕНИЙ

1.1 Термінологія

Знання з метрологічною термінологією, параметрів вимірюваних сигналів і прийнятої в нашій країні системи одиниць вимірювання фізичних величин допомагає успішно виконувати вимірювання і вивчати літературу, присвячену вимірам фізичних величин і вимірювальних приладів.

Основні метрологічні терміни:

Метрологія - наука про вимірювання, методи і засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності.

Вимірювання - знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів.

Пряме вимірювання - вимірювання, при якому шукане значення величини знаходять безпосередньо з досвідчених даних. Наприклад: вимір напруги за допомогою вольтметра.

Непряме вимір - вимір, при якому шукане значення величини знаходять на підставі відомої залежності між цією величиною і величинами, що піддаються прямим вимірам. Наприклад: вимірювання електричної потужності постійного струму за допомогою вольт і амперметра (P \u003d U I).

Істинне значення фізичної величини - значення фізичної величини, яке ідеальним чином відображає в якісному і кількісному відносинах відповідне властивість даного об'єкта. Істинне значення практично недосяжно.

Справжнє значення фізичної величини - значення, отримане експериментальним шляхом і настільки наближається до істинного значення, що для даної мети може бути використано замість нього.

Засіб вимірювань - технічний засіб, що використовується при вимірах і має нормовані метрологічні характеристики. Метрологічними називають характеристики, які впливають на результат і похибку вимірювання (наприклад, робочий діапазон частот, кліматичні умови та ін.).

Похибка вимірювання - відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної величини.

Похибка вимірювального приладу - різниця між показанням приладу і щирим значенням вимірюваної величини

Точність вимірювань - якість вимірювання, що відображає близькість його результатів до істинного значення вимірюваної величини. Висока точність вимірювань відповідає малим похибок.

Результат вимірювання - значення величини, знайдене шляхом її вимірювання. Вимірювання може бути одноразовим, і тоді показання засобу вимірювань є результатом вимірювання, і багаторазовим - в цьому випадку результат вимірювання знаходять шляхом статистичної обробки результатів кожного спостереження.

Показання кошти вимірів - це значення вимірюваної величини, що визначається за відліковий пристрій кошти вимірів і виражене в прийнятих одиницях цієї величини. Для знаходження показання приладу Хпр. необхідно величину відліку N помножити на ціну поділки шкали k: ХП. \u003d kN. Ціна поділки шкали відповідає інтервалу між двома сусідніми відмітками шкали, вираженого в значеннях вимірюваної величини.

Принцип вимірювання - сукупність фізичних явищ, на яких засновано дане вимір.

Метод вимірювання - сукупність прийомів використання принципів і засобів вимірювань.

1.2 Класифікація засобів вимірювань

В силу великої різноманітності засобів вимірювання існує досить широкий набір їх класифікаційних ознак. Розглянемо основні.

За функціональним призначенням усі засоби вимірювання поділяються на:

Міра - засіб вимірювань, призначений для відтворення фізичної величини заданого розміру.

Вимірювальний прилад - засіб вимірювань, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації (тобто сигналу, що містить кількісну інформацію про вимірюваної фізичної величини) в формі, доступній для безпосереднього сприйняття спостерігачем.

Вимірювальний перетворювач - засіб вимірювань, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації у формі, зручній для передачі, обробки та зберігання, але не забезпечує безпосереднє сприйняття спостерігачем. Найбільш численною групою засобів вимірювань є вимірювальні прилади і перетворювачі, які узагальнено називають вимірювальними пристроями.

Допоміжний засіб вимірювання - засіб вимірювання величин, що впливають на метрологічні характеристики іншого засобу вимірювання при його застосуванні.

Вимірювальна установка - сукупність функціонально об'єднаних засобів вимірювань, призначена для вироблення сигналів вимірювальної інформації у формі, зручній для безпосереднього сприйняття спостерігачем, і розташована в одному місці.

Вимірювальна система - сукупність засобів вимірювальної техніки, з'єднаних між собою каналом загального користування (КОП) і призначена для вироблення сигналів вимірювальної інформації у формі, зручній для автоматичної обробки. Створення інформаційно-вимірювальних систем (ІВС) пов'язано з новим етапом розвитку вимірювальної техніки - побудова автоматизованих ІВС на базі радіовимірювальних приладів загального застосування.

За принципом вимірювань розрізняють електровимірювальні і радіовимірювальні прилади.

Електровимірювальні прилади застосовуються для вимірювань на постійному струмі і в області низьких частот (20 - 2500 Гц) струмів, напруг, електричних потужностей, Частоти, фазових зрушень, опорів, ємностей та інших величин, що характеризують режим роботи електричних ланцюгів і параметри їх елементів. Позначення таких приладів складається з літери російського алфавіту, що характеризує тип вимірювального механізму, і числа, що визначає вид і тип приладу: Д - електродинамічні; І - індукційні; М - магнітоелектричні; Н - самописні; Р - заходи, вимірювальні перетворювачі, прилади для вимірювання параметрів елементів електричних ланцюгів; З - електростатичні; Т - термоелектричні; Ф - електронні, фотоелектронні, цифрові; Ц - випрямляючі і комбіновані; Е - електромагнітні. Наприклад: С197 - кіловольтметра електростатичний. До позначення можуть додаватися букви М (модернізований), К (контактний) і ін., Які відзначають конструктивні особливості або модифікації приладів.

Радіовимірювальні прилади застосовуються для виміру різноманітних електричних і радіотехнічних величин як на постійному струмі, так і в широкому діапазоні частот, а також для спостереження і дослідження форми радіосигналів і характеристик радіоелектронних пристроїв, генерації випробувальних сигналів і живлення вимірювальних пристроїв. Система позначень даних приладів відповідає ГОСТ 15094-86 і складається з: літери російського алфавіту, що визначає характер вимірювань і вид вимірюваних величин; цифри (від 1 до 9), що позначає тип вимірювального приладу, і через дефіс n-значного числа (n \u003d 1, 2, 3), що вказує порядковий номер моделі. Наприклад: В7-65 - вольтметр (підгрупа В) універсальний (тип В7) моделі номер 65. У позначенні приладів, які зазнали модернізації, після номера моделі додається російська буква в алфавітному порядку (наприклад, В7-65А); для позначення приладів з однаковими електричними характеристиками, Які відрізняються лише конструктивним виконанням, використовується додаткова цифра, яка пишеться через дріб після номера моделі (наприклад, В7-65 / 1). Багатофункціональні прилади можуть мати в позначенні типу додаткову букву "К" (наприклад, СК6-13).

А Прилади для вимірювання сили струму

Б Джерела живлення для вимірювань і вимірювальних приладів

У Прилади для вимірювання напруги

Г Генератори вимірювальні

Д Атенюатори та прилади для вимірювання ослаблення

Е Прилади для вимірювання параметрів компонентів і ланцюгів із зосередженими постійними

І Прилади для імпульсних вимірювань

До Комплексні вимірювальні установки

Л Прилади загального застосування для вимірювання параметрів електронних ламп і напівпровідникових приладів

М Прилади для вимірювання потужності

Н Заходи і калібратори

П Прилади для вимірювання напруженості поля і радіоперешкод

Р Прилади для вимірювання параметрів елементів і трактів з розподіленими постійними

З Прилади для спостереження, вимірювання і дослідження форми сигналу і спектру

Ф Прилади для вимірювання фазового зсуву і групового часу запізнювання

Х Прилади для спостереження і дослідження характеристик радіопристроїв

Ц Аналізатори логічних пристроїв

Ч Прилади для вимірювання частоти і часу

Ш Прилади для вимірювання електричних і магнітних властивостей матеріалів

Е Вимірювальні пристрої коаксіальних і хвилеводних трактів

Я Блоки радіовимірювальних приладів

За методом вимірювань вимірювальні пристрої бувають прямої дії, що реалізують метод безпосередньої оцінки, І пристрої використовують метод порівняння.

Найпростішим є метод безпосередньої оцінки, в якому значення вимірюваної величини визначають безпосередньо по відліковий пристрій вимірювального приладу.

Найбільш точним є метод порівняння вимірюваної величини з однорідною незалежною відомою величиною. За способом здійснення метод порівняння може бути нульовим, диференціальним, методом заміщення, методом збігу. При нульовому методі (інакше метод компенсації) результуючий ефект впливу обох величин на вимірювальний прилад доводять до нуля. При диференціальному методі на вимірювальний прилад діє різниця вимірюваної і відомої величин. При методі заміщення вимірювану величину заміщують (замінюють) однорідної з нею величиною відомого розміру, який дорівнює розміру замещенной величини, що визначається по збереженню режиму в вимірюваної ланцюга. При методі збігу рівність значень вимірюваної і відомої величин фіксується за випадковим збігом відміток шкал, сигналів або іншими ознаками.

За точністю вимірювань вимірювальні засоби можна розділити на: еталони, зразкові і робочі засоби вимірювань.

Еталон одиниці - це засіб вимірювань, що забезпечує відтворення і (або) зберігання одиниці фізичної величини з метою передачі її розміру зразковим і робочим засобам вимірювань.

Зразкове засіб вимірювань - міра або вимірювальний пристрій, що служать для повірки по ним інших засобів вимірювань і затверджені в якості зразкових.

Робоча засіб вимірювань - засіб застосовується для вимірювань, не пов'язаних з передачею розміру одиниці.

За способом обробки сигналу вимірювальної інформації прилади поділяються на аналогові і цифрові.

В аналогових приладах покази є безперервною функцією розміру вимірюваної величини, тобто можуть, як і вимірювана величина, приймати безліч значень.

У цифрових приладах безперервна вимірювана величина дискретизируется за часом, квантуется за рівнем, кодується і у вигляді цифрового коду відображається на цифровому відліком пристрої. В результаті показання цифрового приладу можуть приймати лише кінцеве число значень.

Цифрові засоби вимірювання забезпечують, як правило, більшу точність і швидкодію. Однак не завжди цифровий пристрій краще аналогового. При великій кількості одночасно вимірюваних величин (контроль складного об'єкта) або при динамічній зміні вхідної величини покази аналогових приладів сприймаються легше, забезпечуючи оперативність аналізу контрольованого процесу. Тому для підвищення інформативності відлікові пристрої сучасних цифрових приладів можуть доповнюватися, так званими, лінійними шкалами - певним чином розташованими сегментами на цифровому індикаторі.

За способом відображення результату вимірювання аналогові і цифрові прилади прийнято розділяти на що показують, що допускають тільки відлік показань, і реєструють, в яких передбачена можливість автоматичної і (або) ручної реєстрації показань.

За способом застосування і за конструкцією вимірювальні пристрої діляться на: щитові, переносні (портативні) і стаціонарні.

1.3 Похибки вимірювань і вимірювальних приладів

Відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної величини є похибкою вимірювання.

Абсолютна похибка вимірювання (Δізм.) - різниця між дійсним і правдивим значеннями вимірюваної величини: Δізм. \u003d ХД. - Хі.

Відносна похибка вимірювання (δізм.) - відношення абсолютної похибки вимірювання до істинного значення вимірюваної величини, виражене в%:

Для проведення будь-якого вимірювання необхідно правильно вибрати метод вимірювання, засіб вимірювання і виконавця (оператора), щоб отриманий результат був максимально наближений до істинного значення вимірюваної величини. В іншому випадку з'являються методичні, інструментальні або суб'єктивні похибки вимірювань.

Інструментальні похибки вимірювань залежать від похибок застосовуваних засобів вимірювань.

Абсолютна похибка вимірювального приладу (Δпр.) - різниця між показанням приладу і дійсним значенням вимірюваної величини: Δпр. \u003d Хпр. - ХД.

Відносна похибка вимірювального приладу (δпр.) - відношення абсолютної похибки приладу до дійсного (або виміряним, Хпр.) Значенням величини, виражене в%:

Значення відносної похибки залежить від значення вимірюваної величини - при постійній ін. Вона зростає зі зменшенням Хпр .. Тому максимальна точність вимірювань забезпечується, коли показання приладу знаходиться в другій половині діапазону вимірювань. Діапазон вимірювань - область значень вимірюваної величини, для якої нормовані допустимі похибки приладу. Допустимої похибкою вважається похибка приладу, при якій він може бути визнаний придатним і допущений до застосування.

Для порівняльної оцінки точності вимірювальних пристроїв користуються поняттям зведеної похибки приладу (γпр.), Під якою розуміють виражене в% відношення абсолютної похибки приладу до нормуючим значенням шкали:

Як X N найчастіше використовують кінцеве значення діапазону вимірювань.

Похибка, властива вимірювального приладу при його експлуатації в нормальних умовах, називається основною похибкою. Для більшості засобів вимірювань нормальними умовами експлуатації вважаються наступні: температура довкілля 20 ± 5 ° С, відносна вологість 65 ± 15%, напруга живлення 220 В ± 10% з частотою 50 ± 1 Гц. При відхиленні умов експлуатації від нормальних (при робочих умовах) з'являються додаткові похибки.

Похибки деяких вимірювальних приладів залежать від поточного значення вимірюваної величини Хпр., Тому похибки таких приладів представляють двочленних виразами, в яких перший доданок не залежить від Хпр. (Адитивна похибка), а друге залежить (мультиплікативна похибка):

де a, b - постійні числа;

де Хк. - верхня межа вимірювань приладу;

c, d - постійні числа в%, причому

Прояв похибок вимірювань і засобів вимірювальної техніки може носити систематичний і (або) випадковий характер.

Систематична похибка - це складова похибки, що залишається постійною або закономірно змінюється при повторних вимірах одного і того ж значення фізичної величини.

Випадкова похибка - складова похибки, що змінюється випадковим чином при повторних вимірах одного і того ж значення фізичної величини. Для виключення з результату вимірювання випадкової похибки проводять багаторазові вимірювання і їх статистичну обробку.

Засіб вимірювань в залежності від його призначення і області застосування повинно відповідати певним вимогам, у тому числі найбільш загальними є такі:

Діапазон вимірювань повинен охоплювати всі практично необхідні значення вимірюваної величини;

Основна і додаткова похибки повинні відповідати важливість справ при вимірах завданням;

Прилади, призначені для вимірювання режиму електричних ланцюгів і параметрів радіосигналів, не повинні істотно впливати на роботу досліджуваних пристроїв. Для цього використовується послідовна або паралельна схема підключення, або режим узгодженої навантаження;

Прилад повинен надійно працювати при заданих умовах експлуатації, що досягається застосуванням сучасної елементної бази і високотехнологічним монтажем. Використання передової SMТ-технології значно підвищує коефіцієнт надійності сучасного вимірювального обладнання;

Управління приладом повинно бути максимально простим і зручним для користувача;

В епоху глобальної комп'ютеризації бажано мати прилад з можливістю підключення до комп'ютера (наприклад, через RS-232);

Прилад повинен задовольняти вимогам техніки безпеки при вимірах;

Якщо засіб вимірювання передбачається використовувати в сфері діяльності метрологічного контролю, то воно в обов'язковому порядку повинно мати сертифікат про затвердження типу засобів вимірювальної техніки Держстандарту Росії.

Актуальність останнього пункту для імпортних засобів вимірювання диктується часом: вітчизняна радіоелектронна промисловість переживає істотний спад, тому для насичення російського ринку високоякісним вимірювальним обладнанням необхідно, в першу чергу, забезпечити його метрологічний контроль. Завдання щодо внесення засобів вимірювальної техніки в Держреєстр вимагає великих фінансових і тимчасових витрат, при цьому орган сертифікації підтверджує заявлені виробником метрологічні характеристики і перевіряє їх відповідність російським стандартам. У зв'язку з цим далеко не всі постачальники імпортного устаткування забезпечують сертифікацію пропонованих засобів вимірювань.

2. Загальна характеристика ПОНЯТТЯ "СИЛА"

2.1 Історія поняття "сила"

Сила - векторна фізична величина, Що є мірою інтенсивності взаємодії тел. Прикладена до масивного тіла сила є причиною зміни його швидкості або виникнення в ньому деформацій.

Сила, як векторна величина, характеризується модулем і напрямком. Другий закон Ньютона говорить, що в інерційних системах відліку прискорення руху матеріальної точки збігається за напрямком з прикладеною силою; по модулю прямо пропорційно модулю сили і обернено пропорційно масі матеріальної точки. Або, що еквівалентно, в інерційних системах відліку швидкість зміни імпульсу матеріальної точки дорівнює прикладеній силі. Деформації є наслідком виникнення в тілі внутрішніх напружень.

Поняття сили використовували ще вчені античності в своїх роботах про статиці і русі. Вивченням сил в процесі конструювання простих механізмів займався в III в. до н. е. Архімед. Уявлення Аристотеля про силу, пов'язані з фундаментальними невідповідностями, проіснували протягом декількох століть. Ці невідповідності усунув в XVII в. Ісаак Ньютон, використовуючи для опису сили математичні методи. Механіка Ньютона залишалася загальноприйнятою протягом майже трьохсот років. До початку XX в. Альберт Ейнштейн в теорії відносності показав, що ньютонівська механіка вірна лише в при порівняно невеликих швидкостях руху і масах тел в системі, уточнивши тим самим основні положення кінематики та динаміки і описавши деякі нові властивості простору-часу.

З точки зору Стандартної моделі фізики елементарних частинок фундаментальні взаємодії (гравітаційне, слабке, електромагнітне, сильне) здійснюються за допомогою обміну так званими калібрувальними бозонами. Експерименти з фізики високих енергій, проведені в 70-80-х рр. XX ст. підтвердили припущення про те, що слабке і електромагнітне взаємодії є проявами більш фундаментального електрослабкої взаємодії.

Розмірність сили в системах величин LMT - dim F \u003d L M T-2, одиниця сили в Міжнародній системі одиниць (СІ) - ньютон (N, Н).

2.2 Закони Ньютона

Ісаак Ньютон задався метою описати рух об'єктів, використовуючи поняття інерції і сили. Зробивши це, він попутно встановив, що будь-яке механічне рух підкоряється загальним законам збереження. У 1687 р Ньютон опублікував свою знамениту працю "Математичні початки натуральної філософії", в якому виклав три основних закону класичної механіки (знамениті закони Ньютона).

2.2.1 Перший закон Ньютона

Перший закон Ньютона стверджує, що існують системи відліку, в яких тіла зберігають стан спокою або рівномірного прямолінійного руху при відсутності дій на них з боку інших тіл або при взаємній компенсації цих впливів. Такі системи відліку називаються інерційних. Ньютон припустив, що кожен масивний об'єкт має певний запас інерції, який характеризує "природний стан" руху цього об'єкта. Ця ідея заперечує погляд Аристотеля, який розглядав спокій "природним станом" об'єкта. Перший закону Ньютона суперечить арістотелівської фізики, одним з положень якої є твердження про те, що тіло може рухатися з постійною швидкістю лише під дією сили. Той факт, що в механіці Ньютона спокій фізично не відрізняється від рівномірного прямолінійного руху, є обгрунтуванням принципу відносності Галілея. Серед сукупності тел принципово неможливо визначити які з них знаходиться "в русі", а які "покояться". Говорити про рух можна лише щодо будь-якої системи відліку. Закони механіки виконуються однаково в усіх інерційних системах відліку, іншими словами всі вони механічно еквівалентні. Останнє випливає з так званих перетворень Галілея.

Наприклад, закони механіки абсолютно однаково виконуються в кузові вантажівки, коли той їде по прямій ділянці дороги з постійною швидкість і коли стоїть на місці. Людина може підкинути м'ячик вертикально вгору і зловити його через деякий час на тому ж самому місці незалежно від того чи рухається вантажівка рівномірно і прямолінійно або покоїться. Для нього м'ячик летить по прямій. Однак для стороннього спостерігача, що знаходиться на землі, траєкторія руху м'ячика має вигляд параболи. Це пов'язано з тим, що м'ячик щодо землі рухається під час польоту не тільки вертикально, але й горизонтально по інерції в сторону руху вантажівки. Для людини, що знаходиться в кузові вантажівки не має значення чи рухається останній по дорозі, або навколишній світ переміщається з постійною швидкістю в протилежному напрямі, а вантажівка стоїть на місці. Таким чином, стан спокою і рівномірного прямолінійного руху фізично не відрізняються один від одного.

2.2.2 Другий закон Ньютона

Хоча другий закон Ньютона традиційно записують у вигляді: F \u003d ma, сам Ньютон записував його трохи інакше, використовуючи диференціальне числення.

Вважається, що це "друга найвідоміша формула в фізиці", хоча сам Ньютон ніколи явно не записував свій другий закон в цьому виді.

Оскільки в будь-якій інерційній системі відліку прискорення тіла однаково і не змінюється при переході від однієї системи до іншої, то і сила інваріантна стосовно такого переходу.

У всіх явищах природи сила, незалежно від свого походження, проявляється тільки в механічному сенсі, тобто як причина порушення рівномірного і прямолінійного руху тіла в інерціальній системі координат. Протилежне твердження, тобто встановлення факту такого руху, не свідчить про відсутність діючих на тіло сил, а лише про те, що дії цих ці сил взаємно врівноважуються. Інакше: їх векторна сума є вектор з модулем, рівним нулю. На цьому засновано вимір величини сили, коли вона компенсується силою, величина якої відома.

Другий закон Ньютона дозволяє вимірювати величину сили. Наприклад, знання маси планети і її доцентровий прискорення при русі по орбіті дозволяє обчислити величину сили гравітаційного тяжіння, що діє на цю планету з боку Сонця.

2.2.3 Третій закон Ньютона

Для будь-яких двох тіл (назвемо їх тіло 1 і тіло 2) третій закон Ньютона стверджує, що будь-яка сила, яка обумовлена \u200b\u200bдією тіла 1 на тіло 2, супроводжується появою рівній по модулю, але протилежної по напрямку сили, що діє на тіло 2 з боку тіла 1. Математично закон записується так:

Цей закон означає, що сили завжди виникають парами "дія-протидія". Якщо тіло 1 і тіло 2 знаходяться в одній системі, то сумарна сила в системі, обумовлена \u200b\u200bвзаємодією цих тіл дорівнює нулю:

Це означає, що в замкнутій системі не існує незбалансованих внутрішніх сил. Це призводить до того, що центр мас замкнутої системи (тобто тієї, на яку не діють зовнішні сили) не може рухатися з прискоренням. Окремі частини системи можуть прискорюватися, але лише таким чином, що система в цілому залишається в стані спокою або рівномірного прямолінійного руху. Однак в тому випадку, якщо зовнішні сили подіють на систему, то її центр мас почне рухатися з прискоренням, пропорційним зовнішньої результуючої силі і обернено пропорційним масі системи.

2.3 Фундаментальні взаємодії

Всі сили в природі засновані на чотирьох типах фундаментальних взаємодій. Максимальна швидкість поширення всіх видів взаємодії дорівнює швидкості світла у вакуумі. Електромагнітні сили діють між електрично зарядженими тілами, гравітаційні - між масивними об'єктами. Сильне і слабке проявляються лише на дуже малих відстанях, вони відповідальні за виникнення взаємодії між субатомними частинками, включаючи нуклони, з яких складаються атомні ядра.

Інтенсивність сильної і слабкої взаємодії ізмеряетя в одиницях енергії (електрон-вольтах), а не одиницях сили, і тому застосування до них терміну "сила" пояснюється бере з античності традицією пояснювати будь-які явища в навколишньому світі дією специфічних для кожного явища "сил".

Поняття сили не може бути застосоване по відношенню до явищ субатомного світу. Це поняття з арсеналу класичної фізики, що асоціюється (нехай навіть тільки підсвідомо) з ньютоновскими уявленнями про силах, що діють на відстані. У субатомній фізиці таких сил вже немає: їх замінюють взаємодії між частинками, що відбуваються за посередництвом полів, тобто якихось інших частинок. Тому фізики уникають вживати слово сила, замінюючи його словом взаємодія.

Кожен вид взаємодії обумовлений обміном відповідних переносників взаємодії: гравітаційне - обміном Гравітон (існування не підтверджено експериментально), електромагнітне - віртуальних фотонів, слабке - векторних бозонів, сильне - пімезонов. В даний час електромагнітне і слабке взаємодії об'єднані в більш фундаментальне електрослабкої взаємодія. Робляться спроби об'єднання всіх чотирьох фундаментальних взаємодію в одне (так звана теорія великого об'єднання).

Все різноманіття виявляють себе в природі сил в принципі може бути зведене до цих чотирьох фундаментальних взаємодій. Наприклад, тертя - це прояв електромагнітних сил, що діють між атомами двох дотичних поверхонь, і принципу заборони Паулі, який не дозволяє атомам проникати в область один одного. Сила, що виникає при деформації пружини, описувана законом Гука, також є результатом дії електромагнітних сил між частками і принципу заборони Паулі, які змушують атоми кристалічної решітки речовини утримуватися біля положення рівноваги.

Однак на практиці виявляється не тільки недоцільною, а й просто неможливою за умовами завдання подібна деталізація розгляду питання про дію сил.

2.4 Гравітація

Гравітація (сила тяжіння) - універсальне взаємодія між будь-якими видами матерії. В рамках класичної механіки описується законом всесвітнього тяжіння, сформульованим Ісааком Ньютоном в його праці "Математичні початки натуральної філософії". Ньютон отримав величину прискорення, з яким Місяць рухається навколо Землі, поклавши при розрахунку, що сила тяжіння зменшується обернено пропорційно квадрату відстані від тяжіє тіла. Крім цього, їм же було встановлено, що прискорення, обумовлене тяжінням одного тіла іншим, пропорційно добутку мас цих тіл. На підставі цих двох висновків був сформульований закон тяжіння: будь-які матеріальні частинки притягуються у напрямку один до одного з силою, прямо пропорційною добутку мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними:

Тут G - гравітаційна стала, значення якої вперше отримав в своїх дослідах Генрі Кавендіш. Використовуючи цей закон, можна отримати формули для розрахунку сили тяжіння тел довільної форми. Теорія тяжіння Ньютона добре описує рух планет сонячної системи і багатьох інших небесних тіл. Однак, в її основі лежить концепція дальнодействия, що суперечить теорії відносності. Тому класична теорія тяжіння непридатна для опису руху тіл, які прямують зі швидкістю, близькою до швидкості світла, гравітаційних полів надзвичайно масивних об'єктів (наприклад, чорних дір), а також змінних полів тяжіння, створюваних рухомими тілами, на великих відстанях від них.

Більш загальною теорією гравітації є загальна теорія відносності Альберта Ейнштейна. У ній гравітація не характеризується силою. Замість цього вільний рух тіл в гравітаційному полі, сприймається спостерігачем як рух по викривлених траєкторіях в тривимірному просторі-часі зі змінною швидкістю, розглядається як рух за інерцією по прямій лінії в викривленому чотиривимірному просторі-часі, в якому час в різних точках тече по-різному . Причому це викривлення таке, що просторово-часовий проміжок між двома просторово-часовими положеннями даного тіла мінімальний. Викривлення простору залежить від маси тіл, а також від усіх видів енергії, присутніх в системі.

2.5 Рівнодіюча сила

Рівнодіюча сила - геометрична сума всіх сил, що діють на тіло. При цьому дія кожної сили не залежить від дії інших, тобто кожна сила повідомляє тілу таке прискорення, яке вона повідомила б за відсутності дії інших сил. Це твердження носить назву принципу незалежності дії сил.

При розрахунку прискорення тіла всі діючі на нього сили замінюють однією силою, званої рівнодіюча.

3. ОПИС ПРИЛАДІВ ДЛЯ ВИМІРУ СИЛИ

3.1 Гравіметри

Малюнок 1 - Гравіметр

Згідно загальноприйнятим визначенням, Гравіметр (від лат. Gravis - важкий і ... метр), прилад для відносного вимірювання прискорення сили тяжіння. Більшість гравіметрія є точні пружинні або крутильні ваги. За допомогою таких гравіметрів вимірюють різниці прискоренні сили тяжіння по зміні деформації пружини або кута закручування пружної нитки, що компенсують силу тяжіння невеликого грузика. Вимірювання проводяться послідовно на вихідному пункті, для якого прискорення сили тяжіння відомо, і на досліджуваному пункті. Основні труднощі в створенні гравіметра полягає в необхідності забезпечити точне вимірювання малих пружних деформації в польових умовах. Застосовуються оптичні, фотоелектричні, ємкісні, індукційні і інші способи їх реєстрації. Застосовуються гравіметри засновані на вимірах зміни частоти коливань струни, до нижнього кінця якої підвішується маса, або зміни швидкості прецесії гироскопических приладів внаслідок різних значенні сили тяжіння на гравиметрических пунктах.

3.2 Динамометри

Малюнок 2 - Динамометр

Згідно загальноприйнятим визначенням, Динамометр (від динамо ... і ... метр), прилад для вимірювання сили або моменту, складається з силового ланки (пружного елемента) і відлікового пристрою. У силовому ланці динамометра вимірюється зусилля перетворюється в деформацію, яка безпосередньо або через передачу повідомляється відліковому пристрою. Динамометром можна вимірювати зусилля від декількох н (часток кгс) до 1 Мн (100 тс). За принципом дії розрізняють динамометри механічні (пружинні або важелі), гідравлічні і електричні. Іноді в одному динамометрі використовують два принципи. За призначенням динамометри поділяють на зразкові і робочі (загального призначення і спеціальні). Зразкові динамометри. призначені для перевірки і градуювання робочих динамометрів і контролю зусиль машин при випробуванні механічних властивостей різних матеріалів і виробів. За ступенем точності розрізняють зразкові динамометри 1-го, 2-го і 3-го розрядів. Динамометри 1-го розряду призначаються для перевірки зразкових динамометрів 2-го розряду, які, в свою чергу, застосовуються для перевірки і градуювання динамометрів 3-го розряду і повірки динамометрів загального призначення. Динамометри 3-го розряду служать для перевірки і градуювання випробувальних машин і приладів, виготовляються з пружними елементами у вигляді замкнутих скоб, що працюють в основному на вигин, і замкнутих скоб або стрижнів, які відчувають деформацію стиску або розтягу.

3.3 Прилад для вимірювання сили стиснення

Прилад для вимірювання сили стиснення - вимірювальний прилад, призначений для вимірювання сили (см.сіла) стискання стулок, які зачиняються автоматично систем, таких як двері автобусів, трамваїв, вагонів поїздів, метро, \u200b\u200bа також двері пасажирських і вантажних ліфтів, гаражні ворота, автомобільні вікна, зрушуються люки на даху і т. п., які можуть, у разі неправильної юстування, стати причиною травмування людей. Для запобігання подібних випадків, впроваджені законодавчі Приписи, які встановлюють технічні Норми, що визначають межі сил стиснення в закритих системах. Ці норми наведені на сторінці. Дані Норми обов'язкові у всіх країнах Європейського союзу, а також іспользуються в США, Японії, Китаї, Саудівської Аравії, Австралії та інших країнах світу. У Росії такі перевірки здійснюються при експлуатації нового залізничного експресу InterCityExpress (ICE) Москва-Петербург (розробка фірми Siemens AG і Bombardier), а також в петербурзькій філії автобусної фірми "Scania AB". Прилад складається з сенсора-приймача механічного тиску і електронного блоку для перетворення, обробки, оцінки і збереження вимірюваних величин. Залежно від області застосування, діапазону сил та інших вимог норм, найбільш відомі наступні типи приладів: BIA Kl.1 - система для вимірювання та оцінки сили стиснення дверей автобусів, трамваїв, метро і залізничних вагонів. Діапазон вимірюваних сил: від 10 до 300 ньютон (пружинна константа - 10 N / mm (Ньютон / міліметр)). За допомогою цього приладу проводиться вимір сили стиснення на відповідність стандартів: 2001/85 / EG (для автобусних дверей), prEN 14752 (для дверей рейкових транспортних засобів), FM100 - система для вимірювання та оцінки сил стиснення дверей і воріт. Діапазон вимірюваних сил: від 2 до 2000 ньютон, (пружинна константа 500 N / mm). За допомогою цієї системи проводиться вимір сили стиснення закриття дверей і воріт на відповідність стандартам: EN 12453/12445. FM200 - система для вимірювання та оцінки сил стиснення автоматично закриваються вікон, верхніх люків і багажників в автомобілях. Діапазон вимірюваних сил: від 2 до 300 ньютон, (пружинна константа 10, 20, 65, 100 N / mm). За допомогою даної системи проводиться вимір сили стиснення автомобільних закриваються систем на відповідність стандартам: 2000/4 / EG, FMVSS 118, 74/60 EWG. FM300 - система для вимірювання та оцінки сил стиснення закриття дверей пасажирських ліфтів. Діапазон вимірюваних сил: від 2 до 750 ньютон, (пружинна константа 25 N / mm). За допомогою даної системи проводиться вимір сили стиснення зовнішніх і внутрішніх дверей пасажирських ліфтів на відповідність стандартам: EN 81-1, EN 953. Ці системи, спільно з універсальним, компактним електронним блоком, забезпечують вимір сил в статичному і динамічному режимах, з похибкою не більше +/- 3,0%. Збережені в електронному блоці результати вимірювань, далі обробляються на комп'ютері за допомогою спеціальної програми "Pinch Pilot".

3.4 Амперметр

Малюнок 3 - Амперметр

Амперметр - прилад для вимірювання сили струму в амперах. Шкалу амперметрів градуируют в мікроамперах, міліамперах, амперах або кілоампер відповідно до межами вимірювання приладу. В електричне коло амперметр включається послідовно з тією ділянкою електричного кола, Силу струму в якому вимірюють; для збільшення межі вимірювань - з шунтом або через трансформатор. (Прикладом амперметра з трансформатором є "струмові кліщі")

Загальна характеристика.

Найбільш поширені амперметри, в яких рухається частина приладу зі стрілкою повертається на кут, пропорційний величині вимірюваного струму.

Амперметри бувають магнітоелектричними, електромагнітними, електродинамічними, тепловими, індукційними, детекторними, термоелектричними і фотоелектричними.

Магнітоелектричними амперметрами вимірюють силу постійного струму; індукційними і детекторними - силу змінного струму; амперметри інших систем вимірюють силу будь-якого струму. Найточнішими і чутливими є магнітоелектричні і електродинамічні амперметри.

Принцип дії магнітоелектричного приладу заснований на створенні крутного моменту, завдяки взаємодії між полем постійного магніту і струмом, який проходить через обмотку рамки. З рамкою з'єднана стрілка, яка переміщається по шкалі. Кут повороту стрілки пропорційний силі струму.

Електродинамічні амперметри складаються з нерухомої і рухомої котушок, з'єднаних паралельно або послідовно. Взаємодії між струмами, які проходять через котушки, викликає відхилення рухливої \u200b\u200bкотушки і з'єднаної з нею стрілки. В електричному контурі амперметр з'єднується послідовно з навантаженням, а при високій напрузі або великих токах - через трансформатор.

ВИСНОВОК

Історія наук, які потребують вимірах, показує, що точність методів вимірювань і вимірювальних приладів і побудови відповідних вимірювань і вимірювальних приладів постійно зростають. Результатом цього зростання є нове формулювання законів природи.

Вимірювання та вимірювальні прилади - закони явищ природи, як вираження кількісних відносин між факторами явищ, виводяться на підставі вимірів цих факторів. Прилади пристосовані до таких вимірів, називаються вимірювальними. Будь-яке вимірювання, якою б не було складності, зводиться до вимірів і вимірювальних приладів просторовості, часу, руху і тиску, для чого можуть бути обрані одиниці заходів умовні, але постійні або ж так звані абсолютні.

Як би старанно не робилися вимірювання і вимірювальні прилади при повторенні їх, в х досвіду, мабуть однакових, завжди помічаються нетотожні результати. Зроблені спостереження вимагають математичної обробки, Іноді вельми складною; тільки після цього можна користуватися знайденими величинами для тих або інших висновків.

Мета вивчення вимірювальних приладів полягає в тому, щоб майбутній інженер отримав необхідний мінімум теоретичних знань про методи вимірювань, будову та принцип роботи сучасних приладів і електронних пристроїв, що використовуються в сучасній електротехніці.
Показує і реєструючий прилад ДИСК-250 призначений для вимірювання та реєстрації сили (тільки ДИСК-250) і напруги постійного струму, а також ...

Поняття і класифікація засобів вимірювань

Наприклад, амперметр є видом кошти вимірів для вимірювання сили струму. Можливість або неможливість використання засоби вимірювання для вирішення поставленого вимірювальної завдання характеризується такими поняттями, як метрологічна ...


Принцип дії динамометра відомий не дуже великій кількості людей, власне, як і сам цей прилад. Ми виправимо це непорозуміння, склавши коротку характеристику такого інструменту. Можливо, він міг би вирішити деякі ваші завдання, а ви про це й не здогадувалися!

1 Що ж це за машина, що здатна виміряти силу?

Його відносять до приладів, що вимірює сили або силові моменти. Промислові підприємства, на яких потрібні силові вимірювання, застосовують подібні пристосування. Часто вони необхідні для того, щоб здійснити планові перевірки стендів, а також агрегатів, які призначені для різних випробувань. Використовують їх і при перевірках силових приладів, коли потрібно визначити сили 1 або 3 розрядів. Широко застосовуються дані прилади й в якості еталонних засобів по ГОСТу 8.065 і в тих роботах, де потрібно проводити калібрування.

Першим приладом, який допомагав виміряти сили, були ваги. Вперше їх зображення з'явилося у пресі в сімнадцятому столітті. У наступному столітті Сальтер було запропоновано для подібних цілей пристрій з пружиною, за допомогою вантажу вона розтягувалася. Був прилад з циферблатом, там вимір виконувалося замкнутої кільцеподібної пружиною. Уже пізніше з'явилися натиски Проні і динамометри Томсона, Броуна, Межи і Геффнер-Альтенек. Останні моделі вдосконалили, і на сьогоднішній день випала нагода використати їх у багатьох галузях.

Основні елементи, які включають динамометри розтягування: силове ланка (пружний елемент) і відліковий пристрій. У силовому ланці йде безпосередньо вимір зусиль: там відбувається деформація або невеликі коливання. З їх допомогою і передаються сигнали на відліковий пристрій. Такими інструментами вимірюються зусилля в таких одиницях виміру, як Ньютони і кілограм-сила.

Отже, що вимірюють динамометром, ми розібралися, тепер подивимося, як підрозділяються дані прилади за принципом дії. Вони бувають механічними, які класифікують на пружинні і важелі, гідравлічними і електричними. Крім таких прикладних задач, бувають і специфічні різновиди силового приладу, наприклад, гальмівні і трансмісійні. Тепер зупинимося на кожному докладніше.

2 Види сіломерних інструментів - як вони працюють?

Механічні інструменти такого виду діляться на пружинні і важелі.

  • Ручний пружинний динамометр влаштований так, що сила передається пружинам, вони, в свою чергу, будуть стискуватися і розтягуватися, а напрямок вже будуть створювати прикладені сили. Після стиснень і розтягувань на приладі будуть видні показники. Ось вони і будуть основними величинами, саме їх він і реєструє.
  • У важільних моделях деформація утворюється за допомогою встановленого важеля.

Принцип роботи гідравлічного приладу заснований на зганяння вимірюваної силою рідин з циліндрів. У конструкції є спеціальний циліндричний пристрій, заповнений рідиною. Коли на пристосуванні створюється зусилля, то рідина підступає до трубки і потім до апарату, який записує і реєструє показники. Таким нехитрим законом фізики вийшло створити досить точний прилад.

А що ж що вимірюється динамометром електричного типу? Прилади такого виду складаються з датчиків, з їх допомогою перетвориться деформація від впливів сил в електричні сигнали. Також є і додаткові датчики, вони підсилюють і записують електричні сигнали від перших датчиків. Якщо необхідно перетворювати сили або силові моменти в деформацію, то потрібно користуватися індуктивними, п'єзоелектричними, тензорезисторні і вібраційно-частотними датчиками опорів.

Коли буде створюватися силовий момент, то датчик тут же буде деформуватися, а струми моста опорів будуть змінюватися. У електричних сигналів сили завжди пропорційні деформацій елементів, а значить, і силам впливів. За допомогою другого датчика буде посилюватися сигнал, а показники будуть записуватися для наступної обробки.

Принцип роботи гальмівного вимірювача сили заснований на поглинанні потужностей обстежуваних агрегатів. Прилади такого типу відрізняються конструктивними рішеннями, тобто можуть бути встановлені в гальма різних видів. Це можуть бути гідравлічні гальма Проні або електромагнітні, а за допомогою двигунів визначається потужність. Під час роботи відбувається вплив на вал, і обертальними зусиллями або крутять моментами відбувається вимір приладом. Найбільш часто вимірюється швидкість обертань валів за допомогою тахометра.

Результати вимірювань зіставляються, знаходиться вхідна і вихідна потужності приладу. За допомогою гідравлічного гальма є можливість виміряти потужність на агрегатах з високими оборотами.

У приладах трансмісійного типу встановлено пристрій - тензодатчик. Він тісно пов'язаний з приводним валом, з його ж допомогою відбувається і вимір деформацій кручений. деформації змінюють електричні опори на тензодатчику. Найбільш часто такими приладами користуються на суднових двигунах.

3 Чому не кожен чув про динамометр?

Чому ми рідко чуємо про використання цього пристосування? Насправді, це дуже специфічний прилад, і сфери його застосування не так доступні. Наприклад, інструменти для виміру сили широко застосовуються там, де необхідно вимірювати необхідну потужність для стискання стулок. Це майже все автоматично закриваються системи. Роботу таких приладів можна побачити в дверях трамваїв або автобусів. Під контролем такого пристосування відкриваються двері в вагонах поїздів, метро, \u200b\u200bвантажних і пасажирських ліфтів, автомобільних вікон, зрушуються люків на даху ...

Якщо згадати деякі випадки з життя, то можна уявити і різні травми від таких дверей. Тому при розробці будь-яких конструкцій з такими приладами створені спеціальні норми і правила, не тільки пов'язані з установками, а й з їх користуванням. При розробці розраховуються всі необхідні значення сил стиснень, особливо якщо це закриваються системи. Виробники враховують всі показники при конструюванні подібних механізмів.

4 Як розвивається цей прилад сьогодні?

Сучасна промисловість не зупиняється на досягнутому. Появи таких приладів в житті людей дозволили створювати багато корисних пристроїв, які полегшують життя. Виробники в своїй роботі використовують нові відкриття, нові технології. Поступово старі моделі йдуть з ужитку і з'являються нові, більш зручні. Так, на сьогоднішній день замість звичних механічних все більше використовуються електронні силоміри. Вони відрізняються складовими елементами.

Пристрій містить тензодатчик, тобто силовий датчик, вимірювальні індикатори і з'єднувальні дроти або радіоканали. Принцип роботи такого виду приладу заснований на вимірюванні деформацій тензометричним датчиком за рахунок впливів яких докладають сил. В процесі роботи утворюється електричний сигнал, повністю прямо пропорційний повідомленої деформації. Отримані показники і є силовими величинами.

В даний час саме такими приладами користуються в багатьох промислових галузях для перевірок випробувальних машин, або стендів. Тому виробники намагаються випускати частіше такі прилади, призначення яких - визначати не тільки змінюються, але і статичні сили розтягувань і стиснень. Остання модель вимірювального приладу СІУ2 і СИУ працює саме за допомогою інструменту стиснень. Їх застосування найбільш затребуване на підприємствах, де необхідно проводити перевірки випробувальних конструкцій.

3. ОПИС ПРИЛАДІВ ДЛЯ ВИМІРУ СИЛИ

3.1 Гравіметри

Малюнок 1 - Гравіметр

Згідно загальноприйнятим визначенням, Гравіметр (від лат. Gravis - важкий і ... метр), прилад для відносного вимірювання прискорення сили тяжіння. Більшість гравіметрія є точні пружинні або крутильні ваги. За допомогою таких гравіметрів вимірюють різниці прискоренні сили тяжіння по зміні деформації пружини або кута закручування пружної нитки, що компенсують силу тяжіння невеликого грузика. Вимірювання проводяться послідовно на вихідному пункті, для якого прискорення сили тяжіння відомо, і на досліджуваному пункті. Основні труднощі в створенні гравіметра полягає в необхідності забезпечити точне вимірювання малих пружних деформації в польових умовах. Застосовуються оптичні, фотоелектричні, ємкісні, індукційні і інші способи їх реєстрації. Застосовуються гравіметри засновані на вимірах зміни частоти коливань струни, до нижнього кінця якої підвішується маса, або зміни швидкості прецесії гироскопических приладів внаслідок різних значенні сили тяжіння на гравиметрических пунктах.


3.2 Динамометри

Малюнок 2 - Динамометр

Згідно загальноприйнятим визначенням, Динамометр (від динамо ... і ... метр), прилад для вимірювання сили або моменту, складається з силового ланки (пружного елемента) і відлікового пристрою. У силовому ланці динамометра вимірюється зусилля перетворюється в деформацію, яка безпосередньо або через передачу повідомляється відліковому пристрою. Динамометром можна вимірювати зусилля від декількох н (часток кгс) до 1 Мн (100 тс). За принципом дії розрізняють динамометри механічні (пружинні або важелі), гідравлічні і електричні. Іноді в одному динамометрі використовують два принципи. За призначенням динамометри поділяють на зразкові і робочі (загального призначення і спеціальні). Зразкові динамометри. призначені для перевірки і градуювання робочих динамометрів і контролю зусиль машин при випробуванні механічних властивостей різних матеріалів і виробів. За ступенем точності розрізняють зразкові динамометри 1-го, 2-го і 3-го розрядів. Динамометри 1-го розряду призначаються для перевірки зразкових динамометрів 2-го розряду, які, в свою чергу, застосовуються для перевірки і градуювання динамометрів 3-го розряду і повірки динамометрів загального призначення. Динамометри 3-го розряду служать для перевірки і градуювання випробувальних машин і приладів, виготовляються з пружними елементами у вигляді замкнутих скоб, що працюють в основному на вигин, і замкнутих скоб або стрижнів, які відчувають деформацію стиску або розтягу.


3.3 Прилад для вимірювання сили стиснення

Прилад для вимірювання сили стиснення - вимірювальний прилад, призначений для вимірювання сили (см.сіла) стискання стулок, які зачиняються автоматично систем, таких як двері автобусів, трамваїв, вагонів поїздів, метро, \u200b\u200bа також двері пасажирських і вантажних ліфтів, гаражні ворота, автомобільні вікна, зрушуються люки на даху і т. п., які можуть, у разі неправильної юстування, стати причиною травмування людей. Для запобігання подібних випадків, впроваджені законодавчі Приписи, які встановлюють технічні Норми, що визначають межі сил стиснення в закритих системах. Ці норми наведені на сторінці. Дані Норми обов'язкові у всіх країнах Європейського союзу, а також іспользуються в США, Японії, Китаї, Саудівській Аравії, Австралії та інших країнах світу. У Росії такі перевірки здійснюються при експлуатації нового залізничного експресу InterCityExpress (ICE) Москва-Петербург (розробка фірми Siemens AG і Bombardier), а також в петербурзькій філії автобусної фірми "Scania AB". Прилад складається з сенсора-приймача механічного тиску і електронного блоку для перетворення, обробки, оцінки і збереження вимірюваних величин. Залежно від області застосування, діапазону сил та інших вимог норм, найбільш відомі наступні типи приладів: BIA Kl.1 - система для вимірювання та оцінки сили стиснення дверей автобусів, трамваїв, метро і залізничних вагонів. Діапазон вимірюваних сил: від 10 до 300 ньютон (пружинна константа - 10 N / mm (Ньютон / міліметр)). За допомогою цього приладу проводиться вимір сили стиснення на відповідність стандартів: 2001/85 / EG (для автобусних дверей), prEN 14752 (для дверей рейкових транспортних засобів), FM100 - система для вимірювання та оцінки сил стиснення дверей і воріт. Діапазон вимірюваних сил: від 2 до 2000 ньютон, (пружинна константа 500 N / mm). За допомогою цієї системи проводиться вимір сили стиснення закриття дверей і воріт на відповідність стандартам: EN 12453/12445. FM200 - система для вимірювання та оцінки сил стиснення автоматично закриваються вікон, верхніх люків і багажників в автомобілях. Діапазон вимірюваних сил: від 2 до 300 ньютон, (пружинна константа 10, 20, 65, 100 N / mm). За допомогою даної системи проводиться вимір сили стиснення автомобільних закриваються систем на відповідність стандартам: 2000/4 / EG, FMVSS 118, 74/60 EWG. FM300 - система для вимірювання та оцінки сил стиснення закриття дверей пасажирських ліфтів. Діапазон вимірюваних сил: від 2 до 750 ньютон, (пружинна константа 25 N / mm). За допомогою даної системи проводиться вимір сили стиснення зовнішніх і внутрішніх дверей пасажирських ліфтів на відповідність стандартам: EN 81-1, EN 953. Ці системи, спільно з універсальним, компактним електронним блоком, забезпечують вимір сил в статичному і динамічному режимах, з похибкою не більше +/- 3,0%. Збережені в електронному блоці результати вимірювань, далі обробляються на комп'ютері за допомогою спеціальної програми "Pinch Pilot".

3.4 Амперметр

Малюнок 3 - Амперметр

Амперметр - прилад для вимірювання сили струму в амперах. Шкалу амперметрів градуируют в мікроамперах, міліамперах, амперах або кілоампер відповідно до межами вимірювання приладу. В електричне коло амперметр включається послідовно з тією ділянкою електричного кола, силу струму в якому вимірюють; для збільшення межі вимірювань - з шунтом або через трансформатор. (Прикладом амперметра з трансформатором є "струмові кліщі")

Загальна характеристика.

Найбільш поширені амперметри, в яких рухається частина приладу зі стрілкою повертається на кут, пропорційний величині вимірюваного струму.

Амперметри бувають магнітоелектричними, електромагнітними, електродинамічними, тепловими, індукційними, детекторними, термоелектричними і фотоелектричними.

Магнітоелектричними амперметрами вимірюють силу постійного струму; індукційними і детекторними - силу змінного струму; амперметри інших систем вимірюють силу будь-якого струму. Найточнішими і чутливими є магнітоелектричні і електродинамічні амперметри.

Принцип дії магнітоелектричного приладу заснований на створенні крутного моменту, завдяки взаємодії між полем постійного магніту і струмом, який проходить через обмотку рамки. З рамкою з'єднана стрілка, яка переміщається по шкалі. Кут повороту стрілки пропорційний силі струму.

Електродинамічні амперметри складаються з нерухомої і рухомої котушок, з'єднаних паралельно або послідовно. Взаємодії між струмами, які проходять через котушки, викликає відхилення рухливої \u200b\u200bкотушки і з'єднаної з нею стрілки. В електричному контурі амперметр з'єднується послідовно з навантаженням, а при високій напрузі або великих токах - через трансформатор.


ВИСНОВОК

Історія наук, які потребують вимірах, показує, що точність методів вимірювань і вимірювальних приладів і побудови відповідних вимірювань і вимірювальних приладів постійно зростають. Результатом цього зростання є нове формулювання законів природи.

Вимірювання та вимірювальні прилади - закони явищ природи, як вираження кількісних відносин між факторами явищ, виводяться на підставі вимірів цих факторів. Прилади пристосовані до таких вимірів, називаються вимірювальними. Будь-яке вимірювання, якою б не було складності, зводиться до вимірів і вимірювальних приладів просторовості, часу, руху і тиску, для чого можуть бути обрані одиниці заходів умовні, але постійні або ж так звані абсолютні.

Як би старанно не робилися вимірювання і вимірювальні прилади при повторенні їх, в обставинах досвіду, мабуть однакових, завжди помічаються нетотожні результати. Зроблені спостереження вимагають математичної обробки, іноді вельми складною; тільки після цього можна користуватися знайденими величинами для тих або інших висновків.

Мета вивчення вимірювальних приладів полягає в тому, щоб майбутній інженер отримав необхідний мінімум теоретичних знань про методи вимірювань, будову та принцип роботи сучасних приладів і електронних пристроїв, що використовуються в сучасній електротехніці.


Список використаних джерел

1. Авдєєв Б.Я. та ін. Основи метрології та електричні вимірювання. Л., 1987. - 321с.

2. Атамалян Є.Г. і ін. Прилади і методи вимірювання електричних величин. М., 1982 - 245с.

3. ГОСТ 15094-86 Засоби вимірювання електронні. Найменування і позначення.

4. Ландау, Л. Д., Ліфшиц, Є. М. Механіка. - Видання 5-е, стереотипне. - М .: Физматлит, 2004. - 224 с.

5. Малиновський В.Н. і ін. Електричні вимірювання. М., 1985 - 323с.


Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.

ВСТУП

1.1 Термінологія

1.3 Похибка вимірювань і вимірювальних приладів

2.1 Історія поняття "сила"

2.2 Закони Ньютона

2.2.1 Перший закон Ньютона

2.2.2 Другий закон Ньютона

2.2.3 Третій закон Ньютона

2.4 Гравітація

2.5 Рівнодіюча сила

3.1 Гравіметри

3.2 Динамометри

3.4 Амперметри

ВИСНОВОК

ВСТУП

Вимірювальний прилад - засіб вимірювань, що дає можливість безпосередньо відлічувати значення вимірюваної величини. В аналогових вимірювальних приладах відлік проводиться за шкалою, в цифрових - по цифровому відліковому пристрою. Показують вимірювальні прилади призначені тільки для візуального відліку показань, які реєструють вимірювальні прилади обладнані пристроєм для їх фіксації, найчастіше на папері. Реєструють вимірювальні прилади поділяються на самописні, що дозволяють отримувати запис свідчень у вигляді діаграми, і друкують, що забезпечують друкування показань в цифровій формі. У вимірювальних приладах прямої дії (наприклад, манометрі, амперметр) здійснюється одне або декілька перетворень вимірюваної величини, і значення її знаходиться без порівняння з відомої однойменної величиною. У вимірювальних приладах порівняння безпосередньо порівнюється вимірювана величина з однойменної величиною, що відтворюється мірою (приклади - равноплечних ваги, електровимірювальні потенціометр, компаратор для лінійних заходів). До різновидів вимірювальних приладів відносяться інтегруючі вимірювальні прилади, в яких підводиться величина піддається інтегруванню за часом або за іншою незалежною змінною (електричні лічильники, газові лічильники), і підсумовують вимірювальні прилади, що дають значення двох або декількох величин, що підводяться по різних каналах (ватметр, що підсумовує потужності декількох електричних генераторів).

З метою автоматизації управління технологічними процесами вимірювальні прилади часто забезпечуються додатковими регулюючими, лічильно-вирішальними і керуючими пристроями, які діють за заданим програмам.

1. Загальна характеристика ИЗМЕРЕНИЙ

1.1 Термінологія

Знання з метрологічною термінологією, параметрів вимірюваних сигналів і прийнятої в нашій країні системи одиниць вимірювання фізичних величин допомагає успішно виконувати вимірювання і вивчати літературу, присвячену вимірам фізичних величин і вимірювальних приладів.

Основні метрологічні терміни:

Метрологія - наука про вимірювання, методи і засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності.

Вимірювання - знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів.

Пряме вимірювання - вимірювання, при якому шукане значення величини знаходять безпосередньо з досвідчених даних. Наприклад: вимір напруги за допомогою вольтметра.

Непряме вимір - вимір, при якому шукане значення величини знаходять на підставі відомої залежності між цією величиною і величинами, що піддаються прямим вимірам. Наприклад: вимірювання електричної потужності постійного струму за допомогою вольт і амперметра (P \u003d U I).

Істинне значення фізичної величини - значення фізичної величини, яке ідеальним чином відображає в якісному і кількісному відносинах відповідне властивість даного об'єкта. Істинне значення практично недосяжно.

Справжнє значення фізичної величини - значення, отримане експериментальним шляхом і настільки наближається до істинного значення, що для даної мети може бути використано замість нього.

Засіб вимірювань - технічний засіб, що використовується при вимірах і має нормовані метрологічні характеристики. Метрологічними називають характеристики, які впливають на результат і похибку вимірювання (наприклад, робочий діапазон частот, кліматичні умови та ін.).

Похибка вимірювання - відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної величини.

Похибка вимірювального приладу - різниця між показанням приладу і щирим значенням вимірюваної величини

Точність вимірювань - якість вимірювання, що відображає близькість його результатів до істинного значення вимірюваної величини. Висока точність вимірювань відповідає малим похибок.

Результат вимірювання - значення величини, знайдене шляхом її вимірювання. Вимірювання може бути одноразовим, і тоді показання засобу вимірювань є результатом вимірювання, і багаторазовим - в цьому випадку результат вимірювання знаходять шляхом статистичної обробки результатів кожного спостереження.

Показання кошти вимірів - це значення вимірюваної величини, що визначається за відліковий пристрій кошти вимірів і виражене в прийнятих одиницях цієї величини. Для знаходження показання приладу Хпр. необхідно величину відліку N помножити на ціну поділки шкали k: ХП. \u003d kN. Ціна поділки шкали відповідає інтервалу між двома сусідніми відмітками шкали, вираженого в значеннях вимірюваної величини.

Принцип вимірювання - сукупність фізичних явищ, на яких засновано дане вимір.

Метод вимірювання - сукупність прийомів використання принципів і засобів вимірювань.

1.2 Класифікація засобів вимірювань

В силу великої різноманітності засобів вимірювання існує досить широкий набір їх класифікаційних ознак. Розглянемо основні.

За функціональним призначенням усі засоби вимірювання поділяються на:

Міра - засіб вимірювань, призначений для відтворення фізичної величини заданого розміру.

Вимірювальний прилад - засіб вимірювань, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації (тобто сигналу, що містить кількісну інформацію про вимірюваної фізичної величини) в формі, доступній для безпосереднього сприйняття спостерігачем.

Вимірювальний перетворювач - засіб вимірювань, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації у формі, зручній для передачі, обробки та зберігання, але не забезпечує безпосереднє сприйняття спостерігачем. Найбільш численною групою засобів вимірювань є вимірювальні прилади і перетворювачі, які узагальнено називають вимірювальними пристроями.

Допоміжний засіб вимірювання - засіб вимірювання величин, що впливають на метрологічні характеристики іншого засобу вимірювання при його застосуванні.

Вимірювальна установка - сукупність функціонально об'єднаних засобів вимірювань, призначена для вироблення сигналів вимірювальної інформації у формі, зручній для безпосереднього сприйняття спостерігачем, і розташована в одному місці.

Вимірювальна система - сукупність засобів вимірювальної техніки, з'єднаних між собою каналом загального користування (КОП) і призначена для вироблення сигналів вимірювальної інформації у формі, зручній для автоматичної обробки. Створення інформаційно-вимірювальних систем (ІВС) пов'язано з новим етапом розвитку вимірювальної техніки - побудова автоматизованих ІВС на базі радіовимірювальних приладів загального застосування.

За принципом вимірювань розрізняють електровимірювальні і радіовимірювальні прилади.

Електровимірювальні прилади застосовуються для вимірювань на постійному струмі і в області низьких частот (20 - 2500 Гц) струмів, напруг, електричних потужностей, частоти, фазових зрушень, опорів, ємностей та інших величин, що характеризують режим роботи електричних ланцюгів і параметри їх елементів. Позначення таких приладів складається з літери російського алфавіту, що характеризує тип вимірювального механізму, і числа, що визначає вид і тип приладу: Д - електродинамічні; І - індукційні; М - магнітоелектричні; Н - самописні; Р - заходи, вимірювальні перетворювачі, прилади для вимірювання параметрів елементів електричних ланцюгів; З - електростатичні; Т - термоелектричні; Ф - електронні, фотоелектронні, цифрові; Ц - випрямляючі і комбіновані; Е - електромагнітні. Наприклад: С197 - кіловольтметра електростатичний. До позначення можуть додаватися букви М (модернізований), К (контактний) і ін., Які відзначають конструктивні особливості або модифікації приладів.

Радіовимірювальні прилади застосовуються для виміру різноманітних електричних і радіотехнічних величин як на постійному струмі, так і в широкому діапазоні частот, а також для спостереження і дослідження форми радіосигналів і характеристик радіоелектронних пристроїв, генерації випробувальних сигналів і живлення вимірювальних пристроїв. Система позначень даних приладів відповідає ГОСТ 15094-86 і складається з: літери російського алфавіту, що визначає характер вимірювань і вид вимірюваних величин; цифри (від 1 до 9), що позначає тип вимірювального приладу, і через дефіс n-значного числа (n \u003d 1, 2, 3), що вказує порядковий номер моделі. Наприклад: В7-65 - вольтметр (підгрупа В) універсальний (тип В7) моделі номер 65. У позначенні приладів, які зазнали модернізації, після номера моделі додається російська буква в алфавітному порядку (наприклад, В7-65А); для позначення приладів з однаковими електричними характеристиками, які відрізняються лише конструктивним виконанням, використовується додаткова цифра, яка пишеться через дріб після номера моделі (наприклад, В7-65 / 1). Багатофункціональні прилади можуть мати в позначенні типу додаткову букву "К" (наприклад, СК6-13).

А Прилади для вимірювання сили струму

Б Джерела живлення для вимірювань і вимірювальних приладів

У Прилади для вимірювання напруги

Г Генератори вимірювальні

Д Атенюатори та прилади для вимірювання ослаблення

Е Прилади для вимірювання параметрів компонентів і ланцюгів із зосередженими постійними

І Прилади для імпульсних вимірювань

До Комплексні вимірювальні установки

Л Прилади загального застосування для вимірювання параметрів електронних ламп і напівпровідникових приладів

М Прилади для вимірювання потужності

Н Заходи і калібратори

П Прилади для вимірювання напруженості поля і радіоперешкод

Р Прилади для вимірювання параметрів елементів і трактів з розподіленими постійними

З Прилади для спостереження, вимірювання і дослідження форми сигналу і спектру

У Підсилювачі вимірювальні

Ф Прилади для вимірювання фазового зсуву і групового часу запізнювання

Х Прилади для спостереження і дослідження характеристик радіопристроїв

Ц Аналізатори логічних пристроїв

Ч Прилади для вимірювання частоти і часу

Ш Прилади для вимірювання електричних і магнітних властивостей матеріалів

Е Вимірювальні пристрої коаксіальних і хвилеводних трактів

Я Блоки радіовимірювальних приладів

За методом вимірювань вимірювальні пристрої бувають прямої дії, що реалізують метод безпосередньої оцінки, і пристрої використовують метод порівняння.

Найпростішим є метод безпосередньої оцінки, в якому значення вимірюваної величини визначають безпосередньо по відліковий пристрій вимірювального приладу.

Найбільш точним є метод порівняння вимірюваної величини з однорідною незалежною відомою величиною. За способом здійснення метод порівняння може бути нульовим, диференціальним, методом заміщення, методом збігу. При нульовому методі (інакше метод компенсації) результуючий ефект впливу обох величин на вимірювальний прилад доводять до нуля. При диференціальному методі на вимірювальний прилад діє різниця вимірюваної і відомої величин. При методі заміщення вимірювану величину заміщують (замінюють) однорідної з нею величиною відомого розміру, який дорівнює розміру замещенной величини, що визначається по збереженню режиму в вимірюваної ланцюга. При методі збігу рівність значень вимірюваної і відомої величин фіксується за випадковим збігом відміток шкал, сигналів або іншими ознаками.

За точністю вимірювань вимірювальні засоби можна розділити на: еталони, зразкові і робочі засоби вимірювань.

Еталон одиниці - це засіб вимірювань, що забезпечує відтворення і (або) зберігання одиниці фізичної величини з метою передачі її розміру зразковим і робочим засобам вимірювань.

Зразкове засіб вимірювань - міра або вимірювальний пристрій, що служать для повірки по ним інших засобів вимірювань і затверджені в якості зразкових.

Робоча засіб вимірювань - засіб застосовується для вимірювань, не пов'язаних з передачею розміру одиниці.

За способом обробки сигналу вимірювальної інформації прилади поділяються на аналогові і цифрові.

В аналогових приладах покази є безперервною функцією розміру вимірюваної величини, тобто можуть, як і вимірювана величина, приймати безліч значень.

У цифрових приладах безперервна вимірювана величина дискретизируется за часом, квантуется за рівнем, кодується і у вигляді цифрового коду відображається на цифровому відліком пристрої. В результаті показання цифрового приладу можуть приймати лише кінцеве число значень.

Цифрові засоби вимірювання забезпечують, як правило, більшу точність і швидкодію. Однак не завжди цифровий пристрій краще аналогового. При великій кількості одночасно вимірюваних величин (контроль складного об'єкта) або при динамічній зміні вхідної величини покази аналогових приладів сприймаються легше, забезпечуючи оперативність аналізу контрольованого процесу. Тому для підвищення інформативності відлікові пристрої сучасних цифрових приладів можуть доповнюватися, так званими, лінійними шкалами - певним чином розташованими сегментами на цифровому індикаторі.

За способом відображення результату вимірювання аналогові і цифрові прилади прийнято розділяти на що показують, що допускають тільки відлік показань, і реєструють, в яких передбачена можливість автоматичної і (або) ручної реєстрації показань.

За способом застосування і за конструкцією вимірювальні пристрої діляться на: щитові, переносні (портативні) і стаціонарні.

1.3 Похибки вимірювань і вимірювальних приладів

Відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної величини є похибкою вимірювання.

Абсолютна похибка вимірювання (дизм.) - різниця між дійсним і правдивим значеннями вимірюваної величини: дизм. \u003d ХД. - Хі.

Відносна похибка вимірювання (дизм.) - відношення абсолютної похибки вимірювання до істинного значення вимірюваної величини, виражене в%:

Для проведення будь-якого вимірювання необхідно правильно вибрати метод вимірювання, засіб вимірювання і виконавця (оператора), щоб отриманий результат був максимально наближений до істинного значення вимірюваної величини. В іншому випадку з'являються методичні, інструментальні або суб'єктивні похибки вимірювань.

Інструментальні похибки вимірювань залежать від похибок застосовуваних засобів вимірювань.

Абсолютна похибка вимірювального приладу (ДПР.) - різниця між показанням приладу і дійсним значенням вимірюваної величини: ДПР. \u003d Хпр. - ХД.

Відносна похибка вимірювального приладу (ДПР.) - відношення абсолютної похибки приладу до дійсного (або виміряним, Хпр.) Значенням величини, виражене в%:

Значення відносної похибки залежить від значення вимірюваної величини - при постійній ін. Вона зростає зі зменшенням Хпр .. Тому максимальна точність вимірювань забезпечується, коли показання приладу знаходиться в другій половині діапазону вимірювань. Діапазон вимірювань - область значень вимірюваної величини, для якої нормовані допустимі похибки приладу. Допустимої похибкою вважається похибка приладу, при якій він може бути визнаний придатним і допущений до застосування.

Для порівняльної оцінки точності вимірювальних пристроїв користуються поняттям зведеної похибки приладу (ГПР.), Під якою розуміють виражене в% відношення абсолютної похибки приладу до нормуючим значенням шкали:

Як X N найчастіше використовують кінцеве значення діапазону вимірювань.

Похибка, властива вимірювального приладу при його експлуатації в нормальних умовах, називається основною похибкою. Для більшості засобів вимірювань нормальними умовами експлуатації вважаються наступні: температура навколишнього середовища 20 ± 5 ° С, відносна вологість 65 ± 15%, напруга живлення 220 В ± 10% з частотою 50 ± 1 Гц. При відхиленні умов експлуатації від нормальних (при робочих умовах) з'являються додаткові похибки.

Похибки деяких вимірювальних приладів залежать від поточного значення вимірюваної величини Хпр., Тому похибки таких приладів представляють двочленних виразами, в яких перший доданок не залежить від Хпр. (Адитивна похибка), а друге залежить (мультиплікативна похибка):

де a, b - постійні числа;

де Хк. - верхня межа вимірювань приладу;

c, d - постійні числа в%, причому

Прояв похибок вимірювань і засобів вимірювальної техніки може носити систематичний і (або) випадковий характер.

Систематична похибка - це складова похибки, що залишається постійною або закономірно змінюється при повторних вимірах одного і того ж значення фізичної величини.

Випадкова похибка - складова похибки, що змінюється випадковим чином при повторних вимірах одного і того ж значення фізичної величини. Для виключення з результату вимірювання випадкової похибки проводять багаторазові вимірювання і їх статистичну обробку.

Засіб вимірювань в залежності від його призначення і області застосування повинно відповідати певним вимогам, у тому числі найбільш загальними є такі:

Діапазон вимірювань повинен охоплювати всі практично необхідні значення вимірюваної величини;

Основна і додаткова похибки повинні відповідати важливість справ при вимірах завданням;

Прилади, призначені для вимірювання режиму електричних ланцюгів і параметрів радіосигналів, не повинні істотно впливати на роботу досліджуваних пристроїв. Для цього використовується послідовна або паралельна схема підключення, або режим узгодженої навантаження;

Прилад повинен надійно працювати при заданих умовах експлуатації, що досягається застосуванням сучасної елементної бази і високотехнологічним монтажем. Використання передової SMТ-технології значно підвищує коефіцієнт надійності сучасного вимірювального обладнання;

Управління приладом повинно бути максимально простим і зручним для користувача;

В епоху глобальної комп'ютеризації бажано мати прилад з можливістю підключення до комп'ютера (наприклад, через RS-232);

Прилад повинен задовольняти вимогам техніки безпеки при вимірах;

Якщо засіб вимірювання передбачається використовувати в сфері діяльності метрологічного контролю, то воно в обов'язковому порядку повинно мати сертифікат про затвердження типу засобів вимірювальної техніки Держстандарту Росії.

Актуальність останнього пункту для імпортних засобів вимірювання диктується часом: вітчизняна радіоелектронна промисловість переживає істотний спад, тому для насичення російського ринку високоякісним вимірювальним обладнанням необхідно, в першу чергу, забезпечити його метрологічний контроль. Завдання щодо внесення засобів вимірювальної техніки в Держреєстр вимагає великих фінансових і тимчасових витрат, при цьому орган сертифікації підтверджує заявлені виробником метрологічні характеристики і перевіряє їх відповідність російським стандартам. У зв'язку з цим далеко не всі постачальники імпортного устаткування забезпечують сертифікацію пропонованих засобів вимірювань.

2. Загальна характеристика ПОНЯТТЯ "СИЛА"

2.1 Історія поняття "сила"

Симла - векторна фізична величина, що є мірою інтенсивності взаємодії тел. Прикладена до масивного тіла сила є причиною зміни його швидкості або виникнення в ньому деформацій.

Сила, як векторна величина, характеризується модулем і напрямком. Другий закон Ньютона говорить, що в інерційних системах відліку прискорення руху матеріальної точки збігається за напрямком з прикладеною силою; по модулю прямо пропорційно модулю сили і обернено пропорційно масі матеріальної точки. Або, що еквівалентно, в інерційних системах відліку швидкість зміни імпульсу матеріальної точки дорівнює прикладеній силі. Деформації є наслідком виникнення в тілі внутрішніх напружень.

Поняття сили використовували ще вчені античності в своїх роботах про статиці і русі. Вивченням сил в процесі конструювання простих механізмів займався в III в. до н. е. Архімед. Уявлення Аристотеля про силу, пов'язані з фундаментальними невідповідностями, проіснували протягом декількох століть. Ці невідповідності усунув в XVII в. Ісаак Ньютон, використовуючи для опису сили математичні методи. Механіка Ньютона залишалася загальноприйнятою протягом майже трьохсот років. До початку XX в. Альберт Ейнштейн в теорії відносності показав, що ньютонівська механіка вірна лише в при порівняно невеликих швидкостях руху і масах тел в системі, уточнивши тим самим основні положення кінематики та динаміки і описавши деякі нові властивості простору-часу.

З точки зору Стандартної моделі фізики елементарних частинок фундаментальні взаємодії (гравітаційне, слабке, електромагнітне, сильне) здійснюються за допомогою обміну так званими калібрувальними бозонами. Експерименти з фізики високих енергій, проведені в 70? 80-х рр. XX ст. підтвердили припущення про те, що слабке і електромагнітне взаємодії є проявами більш фундаментального електрослабкої взаємодії.

Розмірність сили в системах величин LMT - dim F \u003d L M T? 2, одиниця сили в Міжнародній системі одиниць (СІ) - ньютон (N, Н).

2.2 Закони Ньютона

Ісаак Ньютон задався метою описати рух об'єктів, використовуючи поняття інерції і сили. Зробивши це, він попутно встановив, що будь-яке механічне рух підкоряється загальним законам збереження. У 1687 р Ньютон опублікував свою знамениту працю "Математичні початки натуральної філософії", в якому виклав три основних закону класичної механіки (знамениті закони Ньютона).

2.2.1 Перший закон Ньютона

Перший закон Ньютона стверджує, що існують системи відліку, в яких тіла зберігають стан спокою або рівномірного прямолінійного руху при відсутності дій на них з боку інших тіл або при взаємній компенсації цих впливів. Такі системи відліку називаються інерційних. Ньютон припустив, що кожен масивний об'єкт має певний запас інерції, який характеризує "природний стан" руху цього об'єкта. Ця ідея заперечує погляд Аристотеля, який розглядав спокій "природним станом" об'єкта. Перший закону Ньютона суперечить арістотелівської фізики, одним з положень якої є твердження про те, що тіло може рухатися з постійною швидкістю лише під дією сили. Той факт, що в механіці Ньютона спокій фізично не відрізняється від рівномірного прямолінійного руху, є обгрунтуванням принципу відносності Галілея. Серед сукупності тел принципово неможливо визначити які з них знаходиться "в русі", а які "покояться". Говорити про рух можна лише щодо будь-якої системи відліку. Закони механіки виконуються однаково в усіх інерційних системах відліку, іншими словами всі вони механічно еквівалентні. Останнє випливає з так званих перетворень Галілея.

Наприклад, закони механіки абсолютно однаково виконуються в кузові вантажівки, коли той їде по прямій ділянці дороги з постійною швидкість і коли стоїть на місці. Людина може підкинути м'ячик вертикально вгору і зловити його через деякий час на тому ж самому місці незалежно від того чи рухається вантажівка рівномірно і прямолінійно або покоїться. Для нього м'ячик летить по прямій. Однак для стороннього спостерігача, що знаходиться на землі, траєкторія руху м'ячика має вигляд параболи. Це пов'язано з тим, що м'ячик щодо землі рухається під час польоту не тільки вертикально, але й горизонтально по інерції в сторону руху вантажівки. Для людини, що знаходиться в кузові вантажівки не має значення чи рухається останній по дорозі, або навколишній світ переміщається з постійною швидкістю в протилежному напрямі, а вантажівка стоїть на місці. Таким чином, стан спокою і рівномірного прямолінійного руху фізично не відрізняються один від одного.

2.2.2 Другий закон Ньютона

Хоча другий закон Ньютона традиційно записують у вигляді: F \u003d ma, сам Ньютон записував його трохи інакше, використовуючи диференціальне числення.

Другий закон Ньютона в сучасному формулюванні звучить так: в інерціальній системі відліку швидкість зміни імпульсу матеріальної точки дорівнює векторній сумі всіх сил, що діють на цю точку.

Вважається, що це "друга найвідоміша формула в фізиці", хоча сам Ньютон ніколи явно не записував свій другий закон в цьому виді.

Оскільки в будь-якій інерційній системі відліку прискорення тіла однаково і не змінюється при переході від однієї системи до іншої, то і сила інваріантна стосовно такого переходу.

У всіх явищах природи сила, незалежно від свого походження, проявляється тільки в механічному сенсі, тобто як причина порушення рівномірного і прямолінійного руху тіла в інерціальній системі координат. Протилежне твердження, тобто встановлення факту такого руху, не свідчить про відсутність діючих на тіло сил, а лише про те, що дії цих ці сил взаємно врівноважуються. Інакше: їх векторна сума є вектор з модулем, рівним нулю. На цьому засновано вимір величини сили, коли вона компенсується силою, величина якої відома.

Другий закон Ньютона дозволяє вимірювати величину сили. Наприклад, знання маси планети і її доцентровий прискорення при русі по орбіті дозволяє обчислити величину сили гравітаційного тяжіння, що діє на цю планету з боку Сонця.

2.2.3 Третій закон Ньютона

Для будь-яких двох тіл (назвемо їх тіло 1 і тіло 2) третій закон Ньютона стверджує, що будь-яка сила, яка обумовлена \u200b\u200bдією тіла 1 на тіло 2, супроводжується появою рівній по модулю, але протилежної по напрямку сили, що діє на тіло 2 з боку тіла 1. Математично закон записується так:

Цей закон означає, що сили завжди виникають парами "дія-протидія". Якщо тіло 1 і тіло 2 знаходяться в одній системі, то сумарна сила в системі, обумовлена \u200b\u200bвзаємодією цих тіл дорівнює нулю:

Це означає, що в замкнутій системі не існує незбалансованих внутрішніх сил. Це призводить до того, що центр мас замкнутої системи (тобто тієї, на яку не діють зовнішні сили) не може рухатися з прискоренням. Окремі частини системи можуть прискорюватися, але лише таким чином, що система в цілому залишається в стані спокою або рівномірного прямолінійного руху. Однак в тому випадку, якщо зовнішні сили подіють на систему, то її центр мас почне рухатися з прискоренням, пропорційним зовнішньої результуючої силі і обернено пропорційним масі системи.

2.3 Фундаментальні взаємодії

Всі сили в природі засновані на чотирьох типах фундаментальних взаємодій. Максимальна швидкість поширення всіх видів взаємодії дорівнює швидкості світла у вакуумі. Електромагнітні сили діють між електрично зарядженими тілами, гравітаційні? між масивними об'єктами. Сильне і слабке проявляються лише на дуже малих відстанях, вони відповідальні за виникнення взаємодії між субатомними частинками, включаючи нуклони, з яких складаються атомні ядра.

Інтенсивність сильної і слабкої взаємодії ізмеряетя в одиницях енергії (електрон-вольтах), а не одиницях сили, і тому застосування до них терміну "сила" пояснюється бере з античності традицією пояснювати будь-які явища в навколишньому світі дією специфічних для кожного явища "сил".

Поняття сили не може бути застосоване по відношенню до явищ субатомного світу. Це поняття з арсеналу класичної фізики, що асоціюється (нехай навіть тільки підсвідомо) з ньютоновскими уявленнями про силах, що діють на відстані. У субатомній фізиці таких сил вже немає: їх замінюють взаємодії між частинками, що відбуваються за посередництвом полів, тобто якихось інших частинок. Тому фізики уникають вживати слово сила, замінюючи його словом взаємодія.

Кожен вид взаємодії обумовлений обміном відповідних переносників взаємодії: гравітаційне? обміном Гравітон (існування не підтверджено експериментально), електромагнітне? віртуальних фотонів, слабке? векторних бозонів, сильне? пімезонов. В даний час електромагнітне і слабка взаємодії об'єднані в більш фундаментальне електрослабкої взаємодія. Робляться спроби об'єднання всіх чотирьох фундаментальних взаємодію в одне (так звана теорія великого об'єднання).

Все різноманіття виявляють себе в природі сил в принципі може бути зведене до цих чотирьох фундаментальних взаємодій. Наприклад, тертя? це прояв електромагнітних сил, що діють між атомами двох дотичних поверхонь, і принципу заборони Паулі, який не дозволяє атомам проникати в область один одного. Сила, що виникає при деформації пружини, описувана законом Гука, також є результатом дії електромагнітних сил між частками і принципу заборони Паулі, які змушують атоми кристалічної решітки речовини утримуватися біля положення рівноваги.

Однак на практиці виявляється не тільки недоцільною, а й просто неможливою за умовами завдання подібна деталізація розгляду питання про дію сил.

2.4 Гравітація

Гравітація (сила тяжіння) - універсальне взаємодія між будь-якими видами матерії. В рамках класичної механіки описується законом всесвітнього тяжіння, сформульованим Ісааком Ньютоном в його праці "Математичні початки натуральної філософії". Ньютон отримав величину прискорення, з яким Місяць рухається навколо Землі, поклавши при розрахунку, що сила тяжіння зменшується обернено пропорційно квадрату відстані від тяжіє тіла. Крім цього, їм же було встановлено, що прискорення, обумовлене тяжінням одного тіла іншим, пропорційно добутку мас цих тіл. На підставі цих двох висновків був сформульований закон тяжіння: будь-які матеріальні частинки притягуються у напрямку один до одного з силою, прямо пропорційною добутку мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними:

Тут G? гравітаційна стала, значення якої вперше отримав в своїх дослідах Генрі Кавендіш. Використовуючи цей закон, можна отримати формули для розрахунку сили тяжіння тел довільної форми. Теорія тяжіння Ньютона добре описує рух планет Сонячної системи і багатьох інших небесних тіл. Однак, в її основі лежить концепція дальнодействия, що суперечить теорії відносності. Тому класична теорія тяжіння непридатна для опису руху тіл, які прямують зі швидкістю, близькою до швидкості світла, гравітаційних полів надзвичайно масивних об'єктів (наприклад, чорних дір), а також змінних полів тяжіння, створюваних рухомими тілами, на великих відстанях від них.

Більш загальною теорією гравітації є загальна теорія відносності Альберта Ейнштейна. У ній гравітація не характеризується силою. Замість цього вільний рух тіл в гравітаційному полі, сприймається спостерігачем як рух по викривлених траєкторіях в тривимірному просторі-часі зі змінною швидкістю, розглядається як рух за інерцією по прямій лінії в викривленому чотиривимірному просторі-часі, в якому час в різних точках тече по-різному . Причому це викривлення таке, що просторово-часовий проміжок між двома просторово-часовими положеннями даного тіла мінімальний. Викривлення простору залежить від маси тіл, а також від усіх видів енергії, присутніх в системі.

2.5 Рівнодіюча сила

Рівнодіюча сила - геометрична сума всіх сил, що діють на тіло. При цьому дія кожної сили не залежить від дії інших, тобто кожна сила повідомляє тілу таке прискорення, яке вона повідомила б за відсутності дії інших сил. Це твердження носить назву принципу незалежності дії сил.

При розрахунку прискорення тіла всі діючі на нього сили замінюють однією силою, званої рівнодіюча.

3. ОПИС ПРИЛАДІВ ДЛЯ ВИМІРУ СИЛИ

3.1 Гравіметри

Малюнок 1 - Гравіметр

Згідно загальноприйнятим визначенням, Гравіметр (від лат. Gravis - важкий і ... метр), прилад для відносного вимірювання прискорення сили тяжіння. Більшість гравіметрія є точні пружинні або крутильні ваги. За допомогою таких гравіметрів вимірюють різниці прискоренні сили тяжіння по зміні деформації пружини або кута закручування пружної нитки, що компенсують силу тяжіння невеликого грузика. Вимірювання проводяться послідовно на вихідному пункті, для якого прискорення сили тяжіння відомо, і на досліджуваному пункті. Основні труднощі в створенні гравіметра полягає в необхідності забезпечити точне вимірювання малих пружних деформації в польових умовах. Застосовуються оптичні, фотоелектричні, ємкісні, індукційні і інші способи їх реєстрації. Застосовуються гравіметри засновані на вимірах зміни частоти коливань струни, до нижнього кінця якої підвішується маса, або зміни швидкості прецесії гироскопических приладів внаслідок різних значенні сили тяжіння на гравиметрических пунктах.

3.2 Динамометри

Малюнок 2 - Динамометр

Згідно загальноприйнятим визначенням, Динамометр (від динамо ... і ... метр), прилад для вимірювання сили або моменту, складається з силового ланки (пружного елемента) і відлікового пристрою. У силовому ланці динамометра вимірюється зусилля перетворюється в деформацію, яка безпосередньо або через передачу повідомляється відліковому пристрою. Динамометром можна вимірювати зусилля від декількох н (часток кгс) до 1 Мн (100 тс). За принципом дії розрізняють динамометри механічні (пружинні або важелі), гідравлічні і електричні. Іноді в одному динамометрі використовують два принципи. За призначенням динамометри поділяють на зразкові і робочі (загального призначення і спеціальні). Зразкові динамометри. призначені для перевірки і градуювання робочих динамометрів і контролю зусиль машин при випробуванні механічних властивостей різних матеріалів і виробів. За ступенем точності розрізняють зразкові динамометри 1-го, 2-го і 3-го розрядів. Динамометри 1-го розряду призначаються для перевірки зразкових динамометрів 2-го розряду, які, в свою чергу, застосовуються для перевірки і градуювання динамометрів 3-го розряду і повірки динамометрів загального призначення. Динамометри 3-го розряду служать для перевірки і градуювання випробувальних машин і приладів, виготовляються з пружними елементами у вигляді замкнутих скоб, що працюють в основному на вигин, і замкнутих скоб або стрижнів, які відчувають деформацію стиску або розтягу.

3.3 Прилад для вимірювання сили стиснення

Прилад для вимірювання сили стиснення - вимірювальний прилад, призначений для вимірювання сили (см.сіла) стискання стулок, які зачиняються автоматично систем, таких як двері автобусів, трамваїв, вагонів поїздів, метро, \u200b\u200bа також двері пасажирських і вантажних ліфтів, гаражні ворота, автомобільні вікна , зрушуються люки на даху і т. п., які можуть, у разі неправильної юстування, стати причиною травмування людей. Для запобігання подібних випадків, впроваджені законодавчі Приписи, які встановлюють технічні Норми, що визначають межі сил стиснення в закритих системах. Ці норми наведені на сторінці. Дані Норми обов'язкові у всіх країнах Європейського союзу, а також іспользуються в США, Японії, Китаї, Саудівській Аравії, Австралії та інших країнах світу. У Росії такі перевірки здійснюються при експлуатації нового залізничного експресу InterCityExpress (ICE) Москва-Петербург (розробка фірми Siemens AG і Bombardier), а також в петербурзькій філії автобусної фірми "Scania AB". Прилад складається з сенсора-приймача механічного тиску і електронного блоку для перетворення, обробки, оцінки і збереження вимірюваних величин. Залежно від області застосування, діапазону сил та інших вимог норм, найбільш відомі наступні типи приладів: BIA Kl.1 - система для вимірювання та оцінки сили стиснення дверей автобусів, трамваїв, метро і залізничних вагонів. Діапазон вимірюваних сил: від 10 до 300 ньютон (пружинна константа - 10 N / mm (Ньютон / міліметр)). За допомогою цього приладу проводиться вимір сили стиснення на відповідність стандартів: 2001/85 / EG (для автобусних дверей), prEN 14752 (для дверей рейкових транспортних засобів), FM100 - система для вимірювання та оцінки сил стиснення дверей і воріт. Діапазон вимірюваних сил: від 2 до 2000 ньютон, (пружинна константа 500 N / mm). За допомогою цієї системи проводиться вимір сили стиснення закриття дверей і воріт на відповідність стандартам: EN 12453/12445. FM200 - система для вимірювання та оцінки сил стиснення автоматично закриваються вікон, верхніх люків і багажників в автомобілях. Діапазон вимірюваних сил: від 2 до 300 ньютон, (пружинна константа 10, 20, 65, 100 N / mm). За допомогою даної системи проводиться вимір сили стиснення автомобільних закриваються систем на відповідність стандартам: 2000/4 / EG, FMVSS 118, 74/60 EWG. FM300 - система для вимірювання та оцінки сил стиснення закриття дверей пасажирських ліфтів. Діапазон вимірюваних сил: від 2 до 750 ньютон, (пружинна константа 25 N / mm). За допомогою даної системи проводиться вимір сили стиснення зовнішніх і внутрішніх дверей пасажирських ліфтів на відповідність стандартам: EN 81-1, EN 953. Ці системи, спільно з універсальним, компактним електронним блоком, забезпечують вимір сил в статичному і динамічному режимах, з похибкою не більше +/- 3,0%. Збережені в електронному блоці результати вимірювань, далі обробляються на комп'ютері за допомогою спеціальної програми "Pinch Pilot".

3.4 Амперметр

Малюнок 3 - Амперметр

Ампермемтр - прилад для вимірювання сили струму в амперах. Шкалу амперметрів градуируют в мікроамперах, міліамперах, амперах або кілоампер відповідно до межами вимірювання приладу. В електричне коло амперметр включається послідовно з тією ділянкою електричного кола, силу струму в якому вимірюють; для збільшення межі вимірювань - з шунтом або через трансформатор. (Прикладом амперметра з трансформатором є "струмові кліщі")

Загальна характеристика.

Найбільш поширені амперметри, в яких рухається частина приладу зі стрілкою повертається на кут, пропорційний величині вимірюваного струму.

Амперметри бувають магнітоелектричними, електромагнітними, електродинамічними, тепловими, індукційними, детекторними, термоелектричними і фотоелектричними.

Магнітоелектричними амперметрами вимірюють силу постійного струму; індукційними і детекторними - силу змінного струму; амперметри інших систем вимірюють силу будь-якого струму. Найточнішими і чутливими є магнітоелектричні і електродинамічні амперметри.

Принцип дії магнітоелектричного приладу заснований на створенні крутного моменту, завдяки взаємодії між полем постійного магніту і струмом, який проходить через обмотку рамки. З рамкою з'єднана стрілка, яка переміщається по шкалі. Кут повороту стрілки пропорційний силі струму.

Електродинамічні амперметри складаються з нерухомої і рухомої котушок, з'єднаних паралельно або послідовно. Взаємодії між струмами, які проходять через котушки, викликає відхилення рухливої \u200b\u200bкотушки і з'єднаної з нею стрілки. В електричному контурі амперметр з'єднується послідовно з навантаженням, а при високій напрузі або великих токах - через трансформатор.

ВИСНОВОК

Історія наук, які потребують вимірах, показує, що точність методів вимірювань і вимірювальних приладів і побудови відповідних вимірювань і вимірювальних приладів постійно зростають. Результатом цього зростання є нове формулювання законів природи.

Вимірювання та вимірювальні прилади - закони явищ природи, як вираження кількісних відносин між факторами явищ, виводяться на підставі вимірів цих факторів. Прилади пристосовані до таких вимірів, називаються вимірювальними. Будь-яке вимірювання, якою б не було складності, зводиться до вимірів і вимірювальних приладів просторовості, часу, руху і тиску, для чого можуть бути обрані одиниці заходів умовні, але постійні або ж так звані абсолютні.

Як би старанно не робилися вимірювання і вимірювальні прилади при повторенні їх, в обставинах досвіду, мабуть однакових, завжди помічаються нетотожні результати. Зроблені спостереження вимагають математичної обробки, іноді вельми складною; тільки після цього можна користуватися знайденими величинами для тих або інших висновків.

Мета вивчення вимірювальних приладів полягає в тому, щоб майбутній інженер отримав необхідний мінімум теоретичних знань про методи вимірювань, будову та принцип роботи сучасних приладів і електронних пристроїв, що використовуються в сучасній електротехніці.

Список використаних джерел

1. Авдєєв Б.Я. та ін. Основи метрології та електричні вимірювання. Л., 1987. - 321с.

2. Атамалян Є.Г. і ін. Прилади і методи вимірювання електричних величин. М., 1982 - 245с.

3. ГОСТ 15094-86 Засоби вимірювання електронні. Найменування і позначення.

4. Ландау, Л. Д., Ліфшиц, Є. М. Механіка. - Видання 5-е, стереотипне. - М .: Физматлит, 2004. - 224 с.

5. Малиновський В.Н. і ін. Електричні вимірювання. М., 1985 - 323с.

подібні документи

    Види і категорії сил в природі. Види фундаментальних взаємодій. Рівняння Ньютона для неінерційній системи відліку. Визначення сили електростатичного взаємодії двох точкових зарядів. Деформація розтягування і стиснення стрижня, закон Гука.

    презентація, доданий 13.02.2016

    Вивчення поняття "вага тіла" - сили, з якою це тіло діє на опору або підвіс, внаслідок дії на нього сили тяжіння. Позначення і напрямок ваги тіла. Характеристика принципу роботи і видів динамометрів - приладів для вимірювання сили (ваги).

    презентація, доданий 13.12.2010

    Визначення похибок засобу вимірювання, реалізація приладу в програмному середовищі National Instruments, Labview. Перелік основних метрологічних характеристик засобу вимірювань. Мультиметр Ц4360, його зовнішній вигляд. Реалізація віртуального приладу.

    курсова робота, доданий 09.04.2015

    Прямі та непрямі вимірювання напруги і сили струму. Застосування закону Ома. Залежність результатів прямого і непрямого вимірювань від значення кута повороту регулятора. Визначення абсолютної похибки непрямого вимірювання величини постійного струму.

    лабораторна робота, доданий 25.01.2015

    Гравітаційні, електромагнітні і ядерні сили. Взаємодія елементарних частинок. Поняття сили тяжіння і тяжіння. Визначення сили пружності і основні види деформації. Особливості сил тертя і сили спокою. Прояви тертя в природі і в техніці.

    презентація, доданий 24.01.2012

    Сутність, особливості та властивості взаємодії тел. Поняття сили як міри прискорення, її характерні ознаки і одиниці виміру, а також формули розрахунку її основних видів в електродинаміки і механіки. Загальна характеристика законів динаміки І. Ньютона.

    презентація, доданий 15.12.2010

    Побудова і чисельне рішення моделей на основі фундаментальних законів природи (законів Ньютона, Закону всесвітнього тяжіння). Модель руху човна. Рух точки під дією центральних сил. Дослідження руху планети в системі двох зірок.

    практична робота, доданий 22.05.2013

    Структурно-класифікаційна модель одиниць, видів і засобів вимірювань. Види похибок, їх оцінка і обробка в Microsoft Excel. Визначення класу точності маршрутизатора, магнітоелектричного приладу, інфрачервоного термометра, портативних ваг.

    курсова робота, доданий 06.04.2015

    Вимірювання на основі магниторезистивного, тензорезистивного, терморезистивного і фоторезистивной ефектів. Джерела похибок, що обмежують точність вимірювань. Розгляд прикладів технічних пристроїв, заснованих на резистивном ефекті.

    курсова робота, доданий 20.05.2015

    Визначення динаміки, класичної механіки. Інерціальні системи відліку. Вивчення законів Ньютона. Основи фундаментального взаємодії тел. Імпульс сили, кількість руху. Одиниці виміру роботи і потужності. Властивості потенційного поля сил.