ОН 5.2 және КМ 5 —
қысқаша әрі нақты

Аспаптардың техникалық және метрологиялық бақылауы

1. Өлшеу құралы деген не?

Өлшеу құралы — физикалық шама бірлігін тұрақты сақтайтын, соған негізделіп өлшеу жүргізуге арналған техникалық құрал. Егер құрал уақыт өте келе бірлікті тұрақты сақтай алмаса — ол дұрыс өлшей алмайды.

Қолданылуы бойынша 5 топқа бөлінеді:

• Өлшеуіш — белгілі бірлікте шаманы беретін/сақтайтын құрал
• Өлшеу түрлендіргіші (датчик) — шаманы басқа, өңдеуге ыңғайлы сигналға түрлендіреді
• Өлшеу құралы — амперметр, вольтметр, осциллограф және т.б.
• Өлшеу қондырғысы — бір жерде орналасқан бірнеше құралдың жиынтығы
• Өлшеу жүйесі — объектінің әр нүктесінде орналасқан құралдар мен есептеу техникасының жиынтығы

2. Метрологиялық сипаттамалар — ең маңыздысы: қателік

Әр аспаптың көрсеткіші мен шынайы мән арасында әрқашан айырма бар — бұл қателік. Үш түрде өрнектеледі:

Келтірілген қателік бойынша аспапқа дәлдік класы беріледі (мысалы, 0,5 класы — дәлірек, 4,0 класы — дәлдігі төмен). Сонымен қатар маңызды: сезгіштік (кіріс өзгергенде шығыс қаншалықты өзгереді) және шкала бөлігінің құны (екі көршілес белгі арасындағы шама айырмасы).

3. Калибрлеу мен тексеру (поверка) — неге керек

Кез келген аспап уақыт өте келе дәлдігін жоғалтады. Сондықтан оны белгілі стандартпен (эталонмен) салыстырып тексереді:

• Калибрлеу — аспаптың нақты метрологиялық сипаттамаларын анықтап, оны эталон сипаттамасына жеткізу
• Тексеру (поверка) — аспаптың белгіленген талаптарға сәйкестігін растайтын ресми рәсім

Эталондар дәрежесі бойынша бөлінеді: халықаралық (Севрде сақталады) → ұлттық (алғашқы) → екіншілік → жұмыстық өлшеу құралдары (күнделікті қолданылатын аспаптар). Жоғарыдан төменге қарай дәлдік беріледі, ал бақылау — керісінше, төменнен жоғарыға тексеріледі.

Өлшеу схемасын таңдау және есептеу негіздемесі

1. Өлшеу түрлендіргіші (датчик) не істейді?

Электрлік емес шаманы (температура, қысым, жылдамдық, т.б.) өлшеу үшін оны алдымен электрлік сигналға түрлендіреді. Бұл процесті бірнеше түрлендіргіш тізбегі арқылы жасауға болады — әр буын сигналды келесі буынға ыңғайлы түрге өзгертеді.

2. Қосылу сұлбасының екі негізгі түрі

• Тура түрлендіру әдісі — қарапайым және сенімді, бірақ дәлдігі онша жоғары емес. Сигнал бірнеше буын арқылы тізбектей өтеді.
• Компенсациялық түрлендіру әдісі — күрделірек, бірақ дәлдігі жоғары.

Схеманы таңдағанда негізгі сұрақ: қанша дәлдік керек және қандай жылдамдықпен нәтиже алу керек? — осыдан қай әдісті қолдану керегі шешіледі. Бұл — есептеу негіздемесі.

3. Сезгіштікті есептеу (негіздеменің өзегі)

Бір түрлендіргіш үшін сезгіштік:

Тізбектей қосылған бірнеше түрлендіргіштен тұратын схема үшін жалпы сезгіштік — әр буынның сезгіштігінің көбейтіндісіне тең:

Сондықтан бір әлсіз буын бүкіл схеманың дәлдігін төмендетіп жібереді — схема құрғанда әр буынды жеке тексеру қажет.

4. Екі қателік түрі, оларды ажырата білу керек

• Аддитивтік қателік — кіріс шамаға тәуелсіз, бүкіл диапазонда тұрақты (мысалы, нөлдік ығысу)
• Мультипликативтік қателік — кіріс шамаға пропорционал өзгереді (мысалы, сезгіштіктің өзгеруінен)

Принципті схема сызғанда осы екеуін ескеру — қай буында қандай қателік басым болатынын көрсету — нағыз «негіздеме» дегеніміз осы.