Ниже приведен ориентировочный перечень. Объекты измерения, измеряемые параметры и средства измерений могут быть заменены на другие на усмотрение преподавателя.
Объекты измерений:
Детали типа тел вращения, призм, резисторы, источники постоянного тока.
Измеряемые параметры: линейные размеры, объем, масса, электрическое сопротивление, напряжение, сила тока.
Средства измерений:
Меры длины, угла, объема и массы (линейка измерительная, набор плоскопараллельных концевых мер длины, транспортир, сосуды измерительные, набор разновесов).
Накладные и станковые приборы для измерений длины (штангенциркуль, микрометр, измерительные головки со штативом или стойкой и др.).
Весы для измерения массы взвешиванием.
Мультиметр для измерений электрических величин.
Ход работы
Задание
1. Проанализировать функции и классифицировать заданные средства измерений; зафиксировать основные характеристики СИ (приборов, измерительных преобразователей, индикаторов, многозначных и однозначных мер). Таблица 1-5
2. Выполнить калибровку склерометра (табл. 6)
Выполнение работы
Анализ предложенных средств измерений следует начинать с их классификации, после чего рассматривают группы однородных СИ.
Для однозначных мер начинают с выяснения того, какую физическую величину воспроизводит мера и каково ее номинальное значение. Для многозначных мер определяют число воспроизводимых мерой номинальных значений физической величины, а если мера штриховая, то указывают также цену деления. Обобщенной характеристикой точности может служить класс или разряд меры, которые указывают в документах на конкретные СИ. Если они неизвестны, в соответствующей клетке таблицы ставят прочерк.
Для средств измерений, более сложных чем меры (преобразующих измерительную информацию), определяют принцип преобразования, выявляют первичный преобразователь, чувствительный элемент, а также определяют характер изменения выходного сигнала (аналоговый или дискретный), вид выходного сигнала (визуальный, звуковой, не воспринимаемый оператором, др.) и вид устройства отображения информации (шкала-указатель, цифровое табло, др.).
Например, при использовании электролампы в качестве индикатора наличия в розетке электрического тока можно сказать, что принцип преобразования сигнала измерительной информации – электрический, чувствительные элементы – контактные стержни вилки, характер изменения выходного сигнала – дискретный (горит – не горит), вид выходного сигнала визуальный, и вид устройства отображения информации – сигнальная лампочка. Если для тех же целей использовать динамик, выходной сигнал будет звуковым, а устройство отображения информации – динамик.
Тензорезистор – измерительный преобразователь с электрическим принципом преобразования сигнала измерительной информации, характер изменения выходного сигнала – непрерывный, выходной сигнал выдается в форме не воспринимаемой оператором, устройство отображения информации отсутствует. Обычно первичным измерительным преобразователем при использовании тензорезистора в измерительных устройствах бывает упругий механический элемент ("тензобалка", мембрана…), а сигнал передают на усилитель и далее – на устройство отображения информации.
При изучении ряда элементов аналоговых СИ можно обойтись без измерений. Например, не надо измерять температуру тела, чтобы сказать, что медицинский ртутный термометр – измерительный прибор, работающий на использовании принципа объемного расширения жидкости, аналоговый, с диапазоном шкалы от 35 о С до 42 о С и ценой деления 0,1 о С. Шкала одна, прямолинейная равномерная, указателем служит край ртутного столбика. Чувствительный элемент – резервуар термометра, первичный (и единственный) измерительный преобразователь – капиллярная трубка с резервуаром, заполненным расширяющейся жидкостью (ртутью). Подробности конструкции (сужение капилляра, которое препятствует уменьшению показаний и тем самым превращает прибор в максимальный термометр) не очевидны и при общем анализе могут не рассматриваться.
Поскольку другие приборы не так прозрачны, для построения их структурных схем используют кинематические, электрические и другие схемы, и/или чертежи и описания конструкции и работы прибора. Анализируя измерительные приборы и сложные измерительные преобразователи, следует помнить, что простой преобразователь как правило содержит не менее двух элементов (например, двуплечий рычаг с шарниром, стержень в направляющих, зубчатое колесо и сектор на осях в опорах), причем любой из них может входить в соседний преобразователь или в устройство отображения измерительной информации (зубчатый сектор передачи триб-сектор одновременно выступает как второе плечо рычага, стрелка-указатель находится на равноплечем рычаге весов…).