метрология. Р. Қ. Ниязбекова метрология каз (через файн ридер). Р. . Ниязбекова, В. Н. Михалченко, Г. . Бектранова, В. А. Донбаева, К. У. Тоызбаев, Л. А. Байбосынова
 Скачать 2.41 Mb.
|
|
13-сурет. Өлшеу құрылғысының құрылымдық сұлбасы Біріншілік өлшеу түрлендіргішінің құрамына міндетті түрде сезімтал элемент (СЭ) қосылады. Өлшеу құралына өлшеу ақпаратын беру құрылғысы кіруі мүмкін. Көріну шығысы бар құрылғыларда бұл көбінесе нұсқағыш шкала немесе сандық табло типіндегі құрылғылар болып келеді. Құрылғы бірнеше шкаламен немесе бірнеше нұсқағышы бар бір шкаламен жабдықталуы мүмкін. Құрылғылар мен индикаторларда басқа да көріну индикация құрылғылары (нөл-нұсқағыштар, бағдаршам секілді табло), сонымен қатар дыбыстық құрылғылар (қоңырау, дыбыс (сөз) генераторы) және дірілдеткіш құралдар (қол сағатының дірілі) қолданылады. Ақпаратты беру құралы ретінде кез келген тіркеуші жазатын немесе баспа құралдары қолда- нылуы мүмкін. Оператордың үдері қатысу деңгейіне байланысты автоматтық, автоматтандырылған және автоматтандырылмаған өлшеу құ- ралдарына ажыратылады. Автоматтық өлшеу құралдары - өлшеу нәтижелерін өңдеу, оларды тіркеу, мәліметтерді беру немесе басқарушы белгіні шығарумен байланысты операцияларды және өлшеулерді адамның тікелей қатысуынсыз жүзеге асыратын ӨҚ. Автоматтандырылған өлшеу құралдары - автоматтық режімде бір өлшеу операциясын немесе оның бөлігін орындай- тын ӨҚ. Өлшеу құралдары түрлер мен типтерге бөлінеді, ӨҚ түріне бірнеше типтер кіруі мүмкін. ӨҚ түрі - берілген физикалық шаманы өлшеуге арналған ӨҚ жиынтығы. ӨҚ типі - мақсаты бір, бір әрекет ету ұстанымына негізделген, құрылымы бір және бірдей техникалық құжаттамаға сай жа- салынған ӨҚ жиынтығы. Бір типтегі ӨҚ-ның модификациясы әр түрлі болуы мүмкін. Өлшеу құралдарын әрекет ету ұстанымына сай бөлу қа- былданған, яғни өлшенетін шаманы немесе өлшеу ақпараты- ның белгісін түрлендіруде қолданылатын физикалық ұстаным- дар бойынша: мысалы, механикалық, оптикалық, гидравликалық, пневматикалық және т.б. Метрологиялық тағайындалуы бойынша эталондық және жұмыстық ӨҚ-дарына ажыратылады. Жұмыстық ӨҚ деп бірліктің өлшемін басқа ӨҚ-дарына беруге арналмаған ӨҚ-дарын атайды. Эталондық ӨҚ-дарын салыстырып тексеру құралдары деп те атайды. Салыстырып тексеру құралдары - бекітілген ережелерге сай салыстырып тексеруде қолданылатын эталондар, салыстырып тексеру қондырғылары және ӨҚ. ӨҚ-дарын пайдалану мүмкіндігі және олардың дәлдік қасиеттері олардың метрологиялық сипаттамаларымен анық- талады. Қарапайым өлшеу құралдарына жатады: бірмәнді өлшем, көпмәнді өлшемдер, өлшемдердің жиыны, өлшемдер дүкені, калибрлер, үлгілер. ҚР ӨМЖ тізіліміне қаттылықты өлшеу үшін Роквелл шкала- сы және Бринелль шкаласы, Супер - Роквелл шкаласы енгізілген.  14-сурет. Жылу өткізгіштік және қаттылық өлшемдері Кешендік (немесе күрделісі) өлшеу құралдары (немесе өлшеу техникалары) өлшегіш аспаптар және әртүрлі автоматты құрылымдардың кешендерi болып табылады. Оларға өлшеу- есептеуiш кешендер (ӨЕК), ақпараттық өлшеу жүйелері (АӨЖ) және тағы басқалары жатады. Ақпараттық өлшеу жүйелері (АӨЖ) - тұтынушыға тиімді түрде ұсыну мақсатымен өлшеу ақпаратын алу, өрнектеу, өңдеу үшін және функционалды біріккен өлшеу, есептеу немесе логикалық бақылау міндеттерін автоматты жүзеге асыратын, диагностика жасайтын, теңестіретін техникалық құралдар және тағы басқа қосалқы құралдар. Өлшеу құралдарының модельденуі Өлшеу құралдарының құрастыру және зерттеу, олардың қа- сиеті және сипаттамасы бір теңбе-тең сипатталатын матема- тикалық модельдеусіз мүмкін емес. Метрологияда өлшеу құра- лын және тағы басқаларды өлшеу белгілерінің пішінделуі және пішіндеуді қолданады. Математикалық модельдеу ӨҚ ар а2,..., aL X, конструктивтік өлшемдерінің өлшелетін шаманың мәні бар Y оның көрсетулерін өзара байланысты және zp z2,...,zK: у = F(x; av a2,... aL; zp z2,...,zK) ықпал ететін шамаларымен сипатталады. Үлгілер құрылымдық элементтің негізгі сипаттамасы у = f(X, K., Z, K. оның өлшемі және Z. бір қатар жағдайда сыртқы 124 ықпал ететін шамалары оның теңдеуі немесе элементтің X және демалыс Y өзара кіретін ескертпе дабыл дәнекерлік өзгеру қыз- меті болып табылады. Құрылымдық блоктің өзгеру қызметі оның математикалық үлгісі болып табылады. Оның түрі сол тәуелді болады, элемент қаншалықты толық сипаттауға керек және оның қасиеті зерттеуші үшін өте маңызды болып табылған. Мысалы, тамаша күшейткіштің u^(t)=kuKip(t), түрде күшейткіштің тұрақты өлшем болатын күшейту коэффициенті жазып ала алады. Егер оның шығуындағы и0 жылжуын кернеу ескеруге тиіс болса, үлгі u^(t) = ku^t) + u0 түрде жазып алады. Күшейткіштің үлгісінің түзетуін үдеріс бәрінен алыс та жалғастыруға болады. Мысалы, оның фаза-жиілік мінездемелері, сыртқы температураның ық- палы және тағы басқаларды ескеру. Құрылымдық элементтер белгілердің қатары бойынша жік- теледі. Олар шығу белгісінің түрі бойынша белсенді, жинайтын физикалық шамаларға - энергияның сақтаушыларына бөлінеді (мысалы, аккумуляторлар, белгілердің күшейткіші, жарық көзі, шығару энергиясының физикалық шама жинайтын белсенді сақтаушылары және тағы басқалар) және қасиеті материяның күйлеріне тәуелді болатын және энергияны сақтаушы болмай- тын физикалық шамалармен өрнектелетін енжар болып бөлінеді (мысалы, электр кедергісі, сыйымдылық, индуктивтілік, опти- калық элементтер - призма, айна тағы басқалар). Құрылымдық блоктар кіретін кіріс және шығыс шамалары- ның арасындағы байланыстар түрі бойынша сызықты және сызықты емеске жіктеледі. Сызықты беріліс қызметтері f(X1(t)+X2(t)) = f(Xj(t))+ f(X2(t)) аддитивтігінің шарттары және f(CX(t)]=Cf[X(t)) біртектіліктерін қанағаттандыратын блоктер деп аталады. Сызықты блоктардың өлшемдері кіретін белгінің өлшемдеріне тәуелді болмайды. Бұл блоктардың түрлерін талдау үшін ыңғайлы, сондықтан өлшеу міндетінің шешімі үшін сызықты элементтер амалдарын таңдау керек. Кіріс және шығыс белгілерінің арасындағы сызықты емес байланыс блоктары үшін f қызметі, жеткілікті емес жоғары келтірілген шарттармен сипатталады. Бұл блоктар квази сызықты және қызметтік болып жіктеледі. Квази сызықты блоктер бол- машы сызықты еместіктермен бейнеленеді және сызықты нақ- тылы диапазондардағы кіріс және шығыс шамаларының өзге- рісінде болып табылады. Сызықты емес математикалық модель- деудің құрастыруымен есепке алынатын түбегейлі сызықты еместік қызмет ету блоктеарына тиесілі. Динамикалық қасиеттердің құрылымдық блоктарына бай- ланысты статикалық және динамикалыққа жіктеледі. Шығыс және кіріс шамалардың арасындағы өзара байланыстың стати- калық блоктерінде кіретін белгінің өзгерісінің жылдамдығына және биігірек реттердің туындыларына тәуелді болмайды. Егер мұндай тәуелділікті есепке алуға керек болса, онда құрылым- дық блок-мәлімет динамикалық түрде санау керек. Бірінші, екінші және жоғарғы реттердің динамикалық блоктар танып біледі. Сонымен бірге құрылымдық блоктар ӨҚ атқаратын қызметі бойынша жіктеледі. Олар бұл белгі бойынша әртүрлі түрлердің күшейткіші, бөлгіштер, дифференциаторлар, интеграторлар, коммутаторлар, кілттер, АЦП, ЦАП беру, сүзгілерге бөлінеді, аннотациялы құрылымдық элементтерден басқа құрастыру қолданылатын сандарда элементтердің үлкен саны бар бо- лады. Оған кодтардың логикалық элементтер, триггерлер, тізім- дер, есептеуіштер, шифрлаушылар және дешифраторлар, муль- типлексорлар, компараторлары тағы басқалар жатады. ӨҚ көбіне көп қолданылатын өте маңызды сандық құрылым микропроцессор болып табылады және бағдарламамен сәйкес сандық ақпарды автоматты өңдеуді бір немесе бірнеше инте- гралды микросұлбаларды түр бойынша орындайтын жартылай өткізгіш құрал болып табылады. Ықшам өлшемдерді және энергияның болмашы массасын аз тұтынуы өлшегіш аспапты электр жүйесіне тікелей қосуға мүмкіндік береді. Ол ӨҚ олар қабылдауды функция, өңдеу және мәліметтің берілуі, сонымен бірге жұмысты басқаруды орындайды құрама жиірек. Өлшеу құрылымдарының негізгі құрама бөліктері: Түрлендіргіш элемент - шаманың біртіндеп өрнектеулерінің қатарынан бір болған өлшеу құралының элементі; Өлшегіш тізбек - өлшеу ақпарының белгісінің барлық өр- нектеулерін жүзеге асыруды қамтамасыз ететін түрлендіргіш элементтердің жиынтығы; Сезгіш элемент - бірінші өлшенетін шаманың тікелей әсері болатын түрлендіргіш элементтің өлшегіш тізбектерінде болатын элемент; Өлшегіш тетік - өзара әрекеттесуі олардың өзара орын ауыстыруын тудыратын элементтен тұратын өлшеу құралдары- ның конструкциясының бір бөлігі; Есептеу құрылғысы - өлшеу құралының өлшенетін шама мәндерін санауға қолайлы конструкциялардың бір бөлігі; Тіркегіш құрылғы - көрсетулерді тіркеу үшін қолайлы есепке алатын өлшегіш аспапты бөлік. Өрнектеулердің нақтылы тізбектеріндегі элементтердің қо- суылуын құрылымдық сұлбалар деп атайды. Элементтердің қосылуларына байланысты өлшеу құрылым- дары екі негізгі түрлі айырмалықтарымен ерекшеленеді: Өрнектеу түзуінің өлшеу құрылымы; Теңгерілетін түрлендіргішті өлшеу құрылымы.  1 - түрлендіргіш элемент; 2 - аралық элементтер; 3 - соңғы түрлендіргіш элемент. |