1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
ОСНОВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Измеритель натяжения ИН-11
Измеритель натяжения ИН-11
Измеритель натяжения ИН-11
ОСНОВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы
37.95M
Category: electronicselectronics
Similar presentations:
Метрология, стандартизация и сертификация
Метрология, стандартизация и сертификация
Понятие об измерении
Понятие об измерении
Электроизмерительные приборы. Консультация к экзамену
Электроизмерительные приборы. Консультация к экзамену
Активные элементы радиоэлектронных устройств. Микроэлектромеханические системы (МЭМС), сенсорные устройства и датчики
Активные элементы радиоэлектронных устройств. Микроэлектромеханические системы (МЭМС), сенсорные устройства и датчики
Технические измерения и приборы
Технические измерения и приборы
Измерительные преобразователи (ИП)
Измерительные преобразователи (ИП)
Теплотехнический контроль и автоматизация на ТЭС. Часть вторая
Теплотехнический контроль и автоматизация на ТЭС. Часть вторая
Электрические измерения
Электрические измерения
Общие сведения об авиационных приборах. Классификация АП и ИИС по назначению, принципу действия и способу управления
Общие сведения об авиационных приборах. Классификация АП и ИИС по назначению, принципу действия и способу управления
Измерение неэлектрических величин
Измерение неэлектрических величин

1.3 - Измерение электрических и неэлектрических величин

1.

Расшифровка данных полетной
и обработка видовой информации
Тема 1.3 – Измерение электрических
и неэлектрических величин
1. Общие сведения о физических величинах и их
измерении, основные понятия метрологии;
2. Методы и средства измерения электрических и
неэлектрических величин, измерительные приборы;
3. Конструкция и работа анероидных и мембранных, а
также гироскопических измерительных приборов.

2. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Физическая
величина
–
это
характеристика одного из свойств
физического объекта (явления или
процесса), общая в качественном
отношении многим объектам, но в
количественном
отношении
индивидуальная для каждого объекта.

3. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Единица физической величины –
это
физическая
величина
фиксированного
размера,
которой
условно присвоено значение, равное
единице, и которая применяется для
количественного выражения однородных
физических величин.

4. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Эталон единицы величины –
это
техническое
средство,
предназначенное для передачи,
хранения
и
воспроизведения
единицы величины.

5. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Значение
физической
величины – это оценка ее
величины в виде некоторого числа
принятых для нее единиц или
числа по принятой для нее шкале.

6. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Измерение физической величины – это
совокупность операций, выполняемых с помощью
технического средства, хранящего единицу или
воспроизводящего шкалу физической величины,
заключающихся в сравнении (в явном или неявном
виде) измеряемой величины с ее единицей или
шкалой с целью получения значения этой
величины в форме, удобной для использования.

7. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Метрология – это наука об измерениях,
методах и средствах обеспечения их единства и
способах достижения требуемой точности.
Предметом
метрологии
является
извлечение количественной информации о
свойствах объектов с заданной точностью и
достоверностью; нормативной базой для этого
являются метрологические стандарты.

8. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Измерение
–
это
нахождение
значения физической величины опытным
путем
с
помощью
специальных
технических средств.
Результат измерения – это значение
физической величины, найденной путем
ее измерения.

9. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Измерения основаны на некоторой
совокупности
физических
явлений,
представляющих собой принцип измерений.
Они осуществляются при помощи
технических
средств
измерений,
используемых при измерениях и имеющих
нормированные метрологические параметры.

10. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Средство измерений – это техническое
средство, предназначенное для измерений и
имеющее нормированные метрологические
характеристики воспроизводящие и (или)
хранящие единицу величины, размер которой
принимается
неизменным
в
пределах
установленной
погрешности
в
течение
известного интервала времени.

11. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Средства измерений делятся на:
меры;
измерительные преобразователи;
измерительные приборы;
измерительные установки;
измерительные системы.

12. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Мера – это средство измерений,
предназначенное для воспроизведения
физической величины заданного размера
(например, единицы измерения, ее
дробного или кратного значения).
Мера – это овеществленная единица
измерения.

13. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Измерительный преобразователь – это
средство измерений для выработки сигнала
измерительной информации в форме,
удобной
для
передачи,
дальнейшего
преобразования, обработки и (или) хранения,
но не поддающейся непосредственному
восприятию наблюдателем.

14. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Кроме
термина
«первичный
измерительный
преобразователь» используется близкий к нему термин –
«датчик».
Электрический датчик – это один или несколько
измерительных преобразователей, служащих для преобразования
измеряемой неэлектрической величины в электрическую и
объединенных в единую конструкцию.
Термин «датчик» обычно применяют в сочетании с
физической величиной, для первичного преобразования которой
он предназначен: датчик давления, температуры, мощности и
т.д.

15. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Измерительный прибор – это
средство измерений, предназначенное
для
выработки
сигнала
измерительной информации в форме,
доступной для непосредственного
восприятия наблюдателем.

16. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Измерительная установка – это совокупность
функционально объединенных средств измерений,
предназначенная
для
выработки
сигналов
измерительной информации в форме, удобной для
непосредственного восприятия наблюдателем и
расположенная в одном месте.
Измерительная установка может содержать в
своем составе меры, измерительные приборы, а
также различные вспомогательные устройства.

17. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

В связи с усложнением технологических процессов в
современной промышленности для их эффективного
контроля и оптимального управления ими требуется
получение информации о большом числе параметров
объектов, а также оперативная обработка этой информации.
Это привело к появлению и развитию сложных систем,
предназначенных
для
автоматического
сбора
и
переработки информации.
Такие системы получили название измерительных
систем.

18. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Измерительная система – это совокупность
средств измерений (мер, измерительных приборов,
измерительных
преобразователей)
и
вспомогательных устройств, соединенных между
собой каналами связи, предназначенная для
выработки сигналов измерительной информации в
форме, удобной для автоматической обработки,
передачи и (или) использования в автоматических
системах управления.

19. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Измерительная информация – это
количественная
оценка
состояния
материального объекта, получаемая
экспериментально, путем сравнения
параметров
объекта
с
мерой
(овеществленной единицей измерения).

20. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

ВИДЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
По виду различают измерения:
прямые;
косвенные;
совокупные;
совместные.

21. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Прямым называется измерение, при
котором искомое значение величины находят
непосредственно из опытных данных.
Измеряется
непосредственно
та
величина, значение которой необходимо
определить (измерение тока амперметром,
массы на весах и т.п.).

22. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

При косвенном измерении искомое значение
величины находят на основании известной зависимости
между этой величиной и величинами, подвергаемыми
прямым измерениям.
Примеры: измерение мощности постоянного тока
амперметром
и
вольтметром
с
использованием
зависимости, связывающей мощность постоянного тока с
силой тока и напряжением (P=U⸱I), нахождение
плотности тела по его массе и геометрическим размерам
(ρ=m/V) и т.п.

23. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Совокупные измерения производятся одновременно
над несколькими одноименными величинами, причем
искомые
значения
величин
находят решением системы уравнений, получаемых при
прямых измерениях различных сочетаний этих величин.
Пример: нахождение сопротивлений двух резисторов по
результатам измерения сопротивлений последовательного и
параллельного соединения этих резисторов.
Искомые значения сопротивлений находят из системы
двух уравнений.

24. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Совместные измерения производятся одновременно
над двумя или несколькими неодноименными величинами
для нахождения зависимости между ними.
Пример: прямые измерения значений сопротивления
терморезистора при двух различных температурах дают
затем
возможность
рассчитать
значения
двух
коэффициентов в уравнении, определяющем зависимость
сопротивления этого терморезистора от температуры. В
этом примере результатом совместного измерения
является определение двух упомянутых коэффициентов.

25. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Совокупность приемов использования
принципов
и
средств
измерений
называется методом измерений.
Методы измерения подразделяют на:
метод непосредственной оценки;
метод сравнения.

26. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Метод непосредственной оценки
характеризуется тем, что отсчет значения
измеряемой величины производится
непосредственно
по
отсчетному
устройству измерительного прибора.
Пример:
измерение
линейных
размеров штангенциркулем.

27. 1. Общие сведения о физических величинах и их измерении, основные понятия метрологии

Метод
сравнения
предполагает
операцию сравнения измеряемой величины
с мерой в каждом из актов измерения.
Пример: измерение высоты полета
барометрическим высотомером – по
уменьшению
значения
атмосферного
давления относительно заданного на земле.

28.

Основные электрические величины
Название электрической величины
Обозначение
Единица измерения в СИ
электрический заряд (кол-во электричества)
q
Кл – кулон
электростатический потенциал
φ
В – вольт
сила тока (электрический ток)
I
А – ампер
электрическое напряжение
U
В – вольт
электрическое сопротивление
R
Ом – ом
P
Q
S
Вт – ватт
Вар – вольт-ампер реактивный
Ва – вольт-ампер
напряженность электрического поля
Е
В/м
магнитная индукция
В
Тл – тесла
магнитный поток
Ф
Вб – вебер
индуктивность (коэффициент самоиндукции)
L
Гн – генри
сила Ампера
FА
Н – ньютон
сила Лоренца
FЛ
Н – ньютон
электрическая емкость
C
Ф – фарад
удельная электрическая проводимость
σ
См – сименс
электрическая постоянная
ξ0
8,8541878188(14)⸱10-12 Ф/м
частота
f или ν
Гц – герц
электрическая мощность:
активная электрическая мощность
реактивная электрическая мощность
полная электрическая мощность

29. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Электрический заряд (количество электричества) q –
физическая скалярная величина, показывающая способность
тел быть источником электромагнитных полей и принимать
участие в электромагнитном взаимодействии.
Электростатический потенциал φ – физическая
величина,
служащая
скалярной
энергетической
характеристикой электростатического поля и для конкретной
рассматриваемой точки, равная потенциальной энергии
пробного заряда, помещенного в данную точку, отнесенной к
величине этого заряда.

30. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Сила тока (электрический ток) I – скалярная физическая
величина, равная отношению электрического заряда,
прошедшего через определенную поверхность за бесконечно
малый промежуток времени, к длительности этого промежутка.
Электрическое напряжение U между точками A и B
электрической цепи или электрического поля – скалярная
физическая величина, значение которой численно равно работе
эффективного электрического поля (включающего сторонние
поля), совершаемой при переносе пробного электрического
заряда из точки A в точку B.

31. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Электрическое сопротивление R – физическая
величина, характеризующая свойство проводника
препятствовать прохождению электрического тока и
равная отношению напряжения на концах
проводника к силе тока, протекающего по нему.
Электрическая мощность – физическая
величина, характеризующая скорость передачи или
преобразования электрической энергии.

32. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Активная электрическая мощность P – полезная часть
мощности – та часть мощности, которая определяет прямое
преобразование электрической энергии в другие необходимые
виды энергии.
Для каждого электрического прибора вид преобразования
энергии свой: в электрической лампочке электроэнергия
преобразуется в свет и тепло, в утюге электроэнергия
преобразуется в тепло, в электродвигателе электроэнергия
преобразуется в механическую энергию.
Фактически, активная мощность определяет скорость
полезного потребления энергии.

33. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Активная электрическая мощность P – полезная часть
мощности – та часть мощности, которая определяет прямое
преобразование электрической энергии в другие необходимые
виды энергии.
Для каждого электрического прибора вид преобразования
энергии свой: в электрической лампочке электроэнергия
преобразуется в свет и тепло, в утюге электроэнергия
преобразуется в тепло, в электродвигателе электроэнергия
преобразуется в механическую энергию.
Фактически, активная мощность определяет скорость
полезного потребления энергии.

34. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Реактивная электрическая мощность Q – мощность,
определяемая электромагнитными полями, образующимися в
процессе работы приборов. Реактивная мощность, как правило,
является «вредной» или «паразитной». Реактивная мощность
определяется характером нагрузки. Для такого прибора как
лампочка она равна нулю, в процессе горения лампы
электромагнитные поля практически не образуются. В процессе
работы электродвигателя реактивная мощность может достигать
больших значений.
Полная электрическая мощность S является суммой
активной и реактивной электрических мощностей.

35. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Напряженность электрического поля E – векторная
физическая величина, характеризующая электрическое поле
в данной точке и равная отношению силы, действующей на
неподвижный малый по величине точечный заряд,
помещенный в данную точку, к величине этого заряда.
Магнитная индукция B – векторная физическая
величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного
поля, а именно характеристикой его действия на движущиеся
заряженные частицы и на обладающие магнитным моментом
тела.

36. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Магнитный поток Ф – поток вектора магнитной индукции
через некоторую поверхность. Для бесконечно малого участка
равен произведению модуля на площадь участка и косинус угла
между и нормалью к плоскости участка. Для поверхности конечных
размеров находится как сумма (интеграл) по ее малым фрагментам.
Индуктивность (коэффициент самоиндукции) L –
коэффициент пропорциональности между электрическим током,
текущим в каком-либо замкнутом контуре, и полным магнитным
потоком, называемым также потокосцеплением, создаваемым
этим током через поверхность, краем которой является данный
контур.

37. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Сила Ампера FА – сила, которая действует на
проводник с током, находящийся рядом с магнитом.
Сила Лоренца FЛ – сила, с которой электромагнитное
поле, согласно классической (неквантовой) электродинамике,
действует на точечную заряженную частицу. Иногда силой
Лоренца называют силу, действующую на движущийся со
скоростью заряд лишь со стороны магнитного поля, нередко
же полную силу – со стороны электромагнитного поля
вообще, иначе говоря, со стороны электрического и
магнитного полей.

38. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Электрическая емкость C – характеристика проводника,
мера его способности аккумулировать электрический заряд. В
теории электрических цепей емкостью называют взаимную
емкость между двумя проводниками.
Удельная
электрическая
проводимость
σ
–
количественная характеристика способности воды проводить
электрический ток. В физическом смысле это величина,
обратная
электрическому
сопротивлению
воды
при
температуре 25 °C, находящейся между двумя электродами с
поверхностью 1 см2 , расстояние между которыми равно 1 см.

39. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Электрическая
постоянная
(ранее
–
также
диэлектрическая постоянная) ξ0 – физическая константа,
скалярная величина, входящая в выражения некоторых законов
электромагнетизма, в том числе закона Кулона, при записи их в
рационализованной форме, соответствующей Международной
системе единиц (СИ).
Определяет напряженность электрического поля в вакууме,
где она максимальна, в отличие от ослабляющих напряженность
любых материальных сред.
Иногда, используя устаревшую терминологию, называют
электрической (или диэлектрической) проницаемостью вакуума.

40. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Частота f или ν – физическая
величина,
характеристика
периодического
процесса,
равная
отношению
количества
повторяющихся событий к промежутку
времени, за который они произошли.

41. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Амперметр
–
это
измерительный
прибор
для
определения силы в электрических
цепях.
Амперметр
подключается
последовательно
нагрузке
или
источнику электрической энергии
(то есть включается в разрыв цепи).

42. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Классификация амперметров
по принципу действия:
аналоговые:
магнитоэлектрические;
электромагнитные;
электродинамические;
ферродинамические;
цифровые.

43. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

2.1 – Методы и средства измерения
Устройство и работа магнитоэлектрического
амперметра
электрических величин,
измерительные приборы

44. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

2.1 – Методы и средства измерения
Устройство и работа магнитоэлектрического
амперметра
электрических величин,
измерительные приборы

45. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Устройство и работа
магнитоэлектрического амперметра
Постоянный
магнит
с
выраженными
полюсными наконечниками закреплен неподвижно.
Между
этими
полюсами
расположен
неподвижный стальной сердечник так, что в
воздушном
кольцеобразном
зазоре
между
сердечником и полюсными наконечниками магнита
формируется постоянное магнитное поле.

46. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

В зазор вставлена подвижная алюминиевая
рамка, на которую очень тонким проводом
намотана катушка.
Рамка закреплена на полуосях, и может
поворачиваться вместе с катушкой.
К
рамке
спиральными
пружинами
прикреплена стрелка прибора.
Через пружины к катушке подводится ток.

47. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Когда по проводу катушки проходит ток, то,
поскольку катушка помещена в магнитное поле, и
ток
в
ее
проводниках
течет,
пересекая
перпендикулярно магнитные силовые линии в зазоре,
на нее будет действовать вращающая сила со
стороны магнитного поля.
Электромагнитная сила создаст вращающий
момент, и катушка вместе с рамкой и стрелкой станет
поворачиваться на некоторый угол.

48. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Поскольку индукция магнитного поля в зазоре
неизменна (магнит постоянный), то вращающий момент
будет всегда пропорционален именно току в катушке, и
величина его будет зависеть от тока и от неизменных
конструктивных параметров данного конкретного прибора.
Препятствующий
повороту
рамки
момент
противодействия, возникающий из-за наличия пружин,
окажется пропорционален углу закручивания пружин, то
есть углу поворота стрелки, связанной с подвижной
частью.

49. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Поворот будет продолжаться до
тех пор, пока момент, создаваемый
током в рамке, не окажется равным
моменту противодействия от пружин,
то есть пока не наступит равновесие.
В этот момент стрелка остановится.

50. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Магнитоэлектрические
приборы
в
каноническом виде непригодны для включения в
цепь переменного тока, поскольку стрелка будет
просто колебаться, оставаясь на одном месте.
Для того, чтобы измерить переменный
ток, нужно будет его сначала выпрямить, то есть
преобразовать в постоянный ток посредством
выпрямителя.

51. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Для увеличения предела измерений
амперметр может снабжаться:
шунтом (низкоомным резистором) – для
цепей постоянного и переменного тока);
трансформатором тока – только для цепей
переменного тока;
магнитным усилителем – для цепей
постоянного тока.

52. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Цифровой
амперметр
представляет
собой
более
сложную конструкцию, в состав
которой входит аналого-цифровой
преобразователь
(АЦП),
где
происходит преобразование силы
тока
в
цифровые
данные,
отражающиеся на дисплее.

53. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Вольтметр – это измерительный
прибор непосредственного отсчета
для определения напряжения или
электродвижущей силы (ЭДС) в
электрических цепях.
Вольтметр
подключается
параллельно
нагрузке
или
источнику электрической энергии.

54. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Классификация вольтметров по назначению:
постоянного тока;
переменного тока;
импульсного тока (предназначены для измерения амплитуд
периодических импульсных сигналов с большой скважностью и амплитуд
одиночных импульсов);
фазочувствительные (применяются не только для определения
комплексного напряжения, но и для измерения отдельных составляющих
электрической цепи);
селективные
(применяются
для
избирательного
выделения
определенных гармоник в сложном сигнале);
универсальные (многофункциональный тип вольтметров, с помощью
которого производят замеры ЭДС в разных видах сетей).

55. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Классификация вольтметров
по принципу действия:
аналоговые электромеханические:
магнитоэлектрические;
электромагнитные;
электродинамические;
электростатические;
выпрямительные;
термоэлектрические;
электронные:
аналоговые электронные;
цифровые электронные.

56. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Аналоговые электромеханические вольтметры
Магнитоэлектрические,
электромагнитные,
электродинамические
и
электростатические
вольтметры представляют собой измерительные
механизмы
соответствующих
типов
с
показывающими устройствами.
Для
увеличения
предела
измерений
используются
последовательно
включенные
добавочные сопротивления.

57. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Магнитоэлектрический вольтметр
с подвижной катушкой

58. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Электростатический
вольтметр

59. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Аналоговые электромеханические вольтметры
Выпрямительный вольтметр представляет
собой
сочетание
измерительного
прибора,
чувствительного к постоянному току (обычно
магнитоэлектрического),
и
выпрямительного
устройства.
Термоэлектрический вольтметр – это прибор,
использующий ЭДС одной или более термопар,
нагреваемых током входного сигнала.

60. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Аналоговые электронные вольтметры
Аналоговый электронный вольтметр – это
измерительный
прибор,
представляющий
собой
сочетание электронного преобразователя, выполненного
на лампах, полупроводниковых элементах, интегральных
микросхемах, и магнитоэлектрического измерителя.

61. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Характеристики
аналоговых
электронных
вольтметров переменного тока и характер их шкал в
основном
определяются
схемой
электронного
преобразователя (детектора).
Различают
преобразователи:
пикового,
средневыпрямленного, среднеквадратичного значений,
осуществляющих преобразование переменного напряжения
в постоянное, пропорциональное соответственно пиковому
(максимальному),
средневыпрямленному
и
среднеквадратичному значениям напряжения.

62.

Электронные вольтметры переменного тока
строятся по двум схемам:
1) преобразование переменного напряжения в постоянное и
дальнейшее усиление постоянного напряжения:
2) усиление переменного напряжения и дальнейшее
преобразование переменного напряжения в постоянное:

63. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Принцип действия диодно-компенсационных вольтметров состоит в
сравнении с помощью вакуумного диода пикового значения измеряемого
напряжения с эталонным напряжением постоянного тока с внутреннего
регулируемого источника вольтметра. Преимущество такого метода состоит
в очень широком рабочем диапазоне частот (от единиц герц до сотен
мегагерц), с весьма хорошей точностью измерения.

64. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Цифровые электронные вольтметры
Принцип работы вольтметров дискретного действия
состоит в преобразовании измеряемого постоянного или
медленно меняющегося напряжения в электрический код с
помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП), который
отображается на табло в цифровой форме.

65.

66. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Омметр – это измерительный прибор
непосредственного отсчета для определения
электрического сопротивления в цепи или
компоненте.

67. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Принцип действия омметра
основан на законе Ома
Сила тока в участке цепи прямо
пропорциональна напряжению
и обратно пропорциональна
электрическому сопротивлению
данного участка цепи:
R = U / I,
который используют при работе с
электрическими схемами.

68. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Принцип действия омметра заключается в
том, что при включении его в цепь, состоящую
из
источника
постоянного
тока,
электроизмерительного прибора и деталей,
обладающих собственным сопротивлением,
активное сопротивление тока в цепи изменится.
Соответственно,
изменение
этого
сопротивления измеряется при помощи омметра.

69. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

70. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Классификация омметров
по принципу действия:
магнитоэлектрические:
с магнитоэлектрическим измерителем;
с
магнитоэлектрическим
логометром
(мегаомметры);
электронные:
аналоговые электронные;
цифровые электронные.

71. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

В конструкции омметра
с магнитоэлектрическим измерителем:
1. все компоненты приведенной схемы встроены в корпус;
2. источник выдает стабилизированное напряжение;
3. амперметр измеряет силу тока, но его шкала сразу
проградуирована в единицах сопротивления, что
исключает необходимость выполнения постоянных
математических расчетов;
4. на внешние выводы клемм корпуса подключаются
провода с концами, обеспечивающими быстрое создание
электрической связи с испытуемым элементом.

72.

Устройство омметра с магнитоэлектрическим измерителем
УУ

73. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Основой логометрических мегаомметров является логометр –
магнитоэлектрический измерительный прибор для измерения
отношения сил двух электрических токов – к плечам которого
подключаются в разных комбинациях (в зависимости от предела
измерения) образцовые внутренние резисторы и измеряемое
сопротивление, показание логометра зависит от соотношения этих
сопротивлений.
В качестве источника высокого напряжения, необходимого для
проведения измерений, в таких приборах обычно используется
механический индуктор – электрогенератор с ручным приводом, в
некоторых
мегаомметрах
вместо
индуктора
применяется
полупроводниковый преобразователь напряжения.

74. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Схема конструкции логометра
1 – постоянный магнит;
2 – полюсные наконечники из
магнитомягкого материала;
3 – стержень из магнитомягкого
материала эллиптического сечения;
4 – рамки с обмотками;
5 – указательная стрелка;
6 – шкала;
М1, М2 – крутящие моменты рамок;
T1, T2, COM – электрические
выводы рамок.

75. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Принцип
действия
аналоговых
электронных
омметров
основан
на
преобразовании измеряемого сопротивления в
пропорциональное ему напряжение с помощью
операционного усилителя.
Измеряемый объект включается в цепь
обратной связи (линейная шкала) или на вход
усилителя.

76. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Ваттметр – это измерительный прибор,
предназначенный для определения мощности
электрического тока или электромагнитного
сигнала.

77. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

В
зависимости
от
способа
функционального
преобразования
измерительной информации и ее вывода
оператору ваттметры бывают:
аналоговые:
показывающие;
самопишущие;
цифровые.

78. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

В ваттметрах аналогового типа взаимодействуют 2
катушки:
неподвижная, с малым количеством витков, толстым
проводом и незначительным сопротивлением – она
последовательно подключается к потребителю;
подвижная, с большим количеством витков тонкого
провода и значительным сопротивлением – она
параллельно подключается к потребителю и имеет
дополнительное сопротивление (для профилактики
короткого замыкания обмоток).

79. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Схема устройства и
включения
электродинамического
ваттметра
1
–
неподвижная
катушка
2 – подвижная катушка

80. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

При включении ваттметра в сеть в
катушках появляются магнитные поля.
Они взаимодействуют, и образующийся
момент вращения отклоняет подвижную
обмотку с закрепленной стрелкой на
расчетный угол.
По градуированной шкале определяется
значение мощности.

81. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

В цифровых ваттметрах вначале замеряются напряжение и
сила тока. Для этого к потребителю последовательно
подсоединяется датчик тока и параллельно – датчик напряжения.
Замеренные мгновенные значения напряжения и тока через
преобразователь подаются к внутреннему микропроцессору, где
и рассчитывается мощность. Результат отображается на дисплее и
подается на внешние устройства.

82. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Частотомер – это радиоизмерительный
прибор
для
определения
частоты
периодического
процесса
или
частот
гармонических составляющих спектра сигнала.

83. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Классификация частотомеров
по методу измерения:
приборы непосредственной оценки:
аналоговые;
приборы сравнения:
резонансные;
гетеродинные;
электронно-счетные.

84. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Классификация частотомеров
по физическому смыслу измеряемой величины:
для измерения частоты синусоидальных колебаний:
аналоговые;
для измерения частоты дискретных событий:
электронно-счетные;
конденсаторные;
для измерения частот гармонических составляющих:
гетеродинные;
резонансные;
вибрационные.

85. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Аналоговые стрелочные частотомеры по
применяемому измерительному механизму
бывают:
электромагнитной системы;
электродинамической системы;
магнитоэлектрической системы.

86. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

В
основе
работы
их
лежит
использование
частотозависимой цепи, модуль полного сопротивления
которой зависит от частоты.
Измерительным механизмом, как правило, является
логометр, на одно плечо которого подается измеряемый сигнал
через частотонезависимую цепь, а на другое – через
частотозависимую, ротор логометра со стрелкой в результате
взаимодействия магнитных потоков устанавливается в
положение, зависящее от соотношений токов в обмотках.
Бывают аналоговые частотомеры работающие по другим
принципам.

87. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Принцип действия электронно-счетных частотомеров
(ЭСЧ) основан на подсчете количества импульсов,
сформированных входными цепями из периодического сигнала
произвольной формы, за определенный интервал времени.
Интервал времени измерения также задается методом
подсчета импульсов, взятых с внутреннего кварцевого
генератора ЭСЧ или из внешнего источника (например
стандарта частоты).
Таким образом, ЭСЧ является прибором сравнения,
точность измерения которого зависит от точности эталонной
частоты.

88. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

89. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Принцип работы электронных конденсаторных частотомеров
основывается на попеременном заряде конденсаторов от батареи с
последующим его разрядом через магнитоэлектрический механизм.
Этот процесс осуществляется с частотой, равной измеряемой
частоте, поскольку переключение производится под воздействием
самого исследуемого напряжения.
За время одного цикла через магнитоэлектрический механизм
будет протекать заряд, которому будет пропорционален средний ток,
протекающий через индикатор.
Таким образом, показания магнитоэлектрического амперметра
оказывается пропорциональны измеряемой частоте.

90. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Принцип
действия
гетеродинных
частотомеров основан на сравнении частоты
входного
сигнала
с
частотой
перестраиваемого
вспомогательного
генератора (гетеродина) с помощью т. н.
метода нулевых биений, порядок работы
аналогичен
работе
с
резонансными
частотомерами.

91. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Принцип действия резонансных частотомеров основан на
сравнении частоты входного сигнала с собственной резонансной
частотой перестраиваемого резонатора. В качестве резонатора
может быть использован колебательный контур, отрезок волновода
(объемный резонатор) или четвертьволновой отрезок линии.
Контролируемый сигнал через входные цепи поступает на
резонатор, с резонатора сигнал через детектор подается на
индикаторное устройство (гальванометр).
Для повышения чувствительности в некоторых частотомерах
применяются усилители.
Оператор настраивает резонатор по максимальному показанию
индикатора и по лимбу настройки отсчитывает частоту.

92. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Вибрационный (язычковый) частотомер представляет
собой прибор с подвижной частью в виде набора упругих
элементов (пластинок, язычков), приводимых в резонансные
колебания при воздействии переменного магнитного или
электрического поля.
Чаще всего используется электромагнит для возбуждения
колебаний и стальные пластины в роли элементов.
Элемент, собственная частота которого ближе всего к
частоте тока, текущего по обмотке электромагнита, входит в
резонанс и колеблется с наибольшим размахом, что
отображается визуально.

93. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Мультиметр – это электроизмерительный
прибор, объединяющий в себе несколько
функций.
В минимальном наборе включает функции
вольтметра, амперметра и омметра.
Существуют мультиметры:
аналоговые;
цифровые.

94. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

95.

Основные неэлектрические величины
Название неэлектрической величины
масса
сила
массовая плотность
весовая плотность (удельный вес)
для воздуха (при н.у.):
весовая плотность (удельный вес)
массовая плотность
давление
температура
длина
высота
время
скорость
ускорение
механическая мощность
Обозначение
m
F
ρ или ρм
ρв (γ)
Единица измерения в СИ
кг – килограмм
Н – ньютон
кг/м3
Н/м3
γв
ρв
p
T
l
H
τ
υ
a
N
1,225 кг/м3
0,125 кг⸱с2/м4
Па – паскаль
К – градус Кельвина
м – метр
м – метр
с – секунда
м/с
м/с2
Вт – Ватт

96. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Масса m – скалярная физическая величина,
определяющая инертные и гравитационные свойства
тел в ситуациях, когда их скорость намного меньше
скорости света.
Сила F – векторная физическая величина,
являющаяся мерой воздействия на данное тело со
стороны других тел или внешнего поля. Приложение
силы может приводить к изменению скорости тела или
к деформациям и механическим напряжениям.

97. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Массовая плотность ρ или ρм – скалярная
физическая
величина,
определяемая
как
отношение массы тела к занимаемому этим телом
объему или как производная массы по объему.
Весовая плотность (удельный вес) ρв (γ) –
физическая величина, которая определяется как
отношение веса вещества (тела) к занимаемому
им объему.

98. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Весовой плотностью (удельным весом) воздуха γв
называется вес воздуха в объеме 1 м3. Установлено, что 1 м3
сухого чистого воздуха при барометрическом давлении 760 мм рт.
ст. и температуре +15 ºC весит 1,225 кг, т.е. удельный вес (весовая
плотность воздуха) на уровне моря равен в = 1,225 кг/м3.
Массовой плотностью воздуха ρв называется воздуха в
объеме 1 м3, выраженная в технических единицах. Массовая
плотность воздуха – это весовая плотность воздуха, разделенная
на коэффициент ускорения свободного падения g (9,81 м/с2). в =
0,125 кг сек2/м4. Применяется при расчетах.

99. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Давление p – физическая величина, численно равная
силе, действующей на единицу площади поверхности
перпендикулярно этой поверхности. В данной точке
давление определяется как отношение нормальной
составляющей силы, действующей на малый элемент
поверхности, к его площади.
Температура T – скалярная физическая величина,
характеризующая
термодинамическую
систему
и
количественно выражающая понятие о различной степени
нагретости тел.

100. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Длина l – физическая величина, числовая
характеристика
протяженности
линий.
В
большинстве систем измерений единица длины –
одна из основных единиц измерения, через которые
определяются другие (производные) единицы.
Высота H – измерение объекта или его
местоположения, отмеряемое в вертикальном
направлении.

101. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Время τ – форма протекания физических
процессов, условие возможности изменения.
Время – одно из основных понятий физики,
мерило длительности существования всех объектов,
характеристика последовательной смены их состояний
в процессах и самих процессов, изменения и развития,
а также одна из координат единого пространствавремени, представления о котором развиваются в
теории относительности.

102. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Скорость υ – векторная физическая величина,
характеризующая быстроту перемещения и направление
движения материальной точки относительно выбранной
системы отсчета. По определению, скорость равна
производной радиус-вектора точки по времени.
Ускорение a – физическая величина, определяющая
быстроту изменения скорости тела, то есть первая
производная от скорости по времени. Ускорение является
векторной величиной, показывающей, насколько изменяется
вектор скорости тела при его движении за единицу времени.

103. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Мощность – скалярная физическая величина,
характеризующая мгновенную скорость передачи
энергии от одной физической системы к другой в
процессе ее (энергии) использования и в общем
случае
определяемая
через
соотношение
переданной энергии к времени передачи.
Механическая мощность N равна отношению
работы ко времени, за которое она была выполнена.

104. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Термометр – это измерительный прибор для измерения
температуры различных тел и сред (воздуха, почвы, воды и т. д.).
По принципу измерения существует несколько видов
термометров:
жидкостные;
механические;
электронные;
оптические;
газовые;
инфракрасные.

105. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Работа жидкостных термометров основаны на принципе изменения объема
жидкости, которая залита в термометр (обычно это спирт или ртуть), при
изменении температуры окружающей среды.
Жидкостные термометры подразделяются на:
ртутные
термометры с нертутным заполнением:
спирты (этиловый, метиловый, пропиловый);
пентан;
толуол;
сероуглерод;
ацетон;
таллиевая амальгама;
галлий;
галинстан (сплав галлия, индия, олова и цинка).

106. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Механические термометры действуют по тому же
принципу, что и жидкостные, но в качестве датчика
обычно используется металлический стержень или
лента из биметалла, скрученная в спираль.
При изменении температуры стержень меняет свою
длину, приводя в действие исполнительный механизм.
Биметаллическая пластина меняет радиус изгиба, а
поскольку она смотана в спираль, это выглядит как
вращение конца спирали, где и закреплена стрелка.

107. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

108. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принцип работы электронных термометров основан на
изменении электрических характеристик чувствительных
элементов при изменении температуры окружающей среды:
электронные термометры более широкого диапазона
основаны на термопарах (контакт между металлами с разной
электроотрицательностью создает контактную разность
потенциалов, зависящую от температуры);
наиболее точными и стабильными во времени являются
термометры сопротивления на основе платиновой
проволоки или платинового напыления на керамику.

109. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Термопара (термоэлектрический преобразователь) –
это устройство в виде пары проводников из различных
материалов, соединенных на одном конце и формирующих
часть устройства, использующего термоэлектрический
эффект для измерения.

110. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принцип действия термопары основан на термоэлектрическом эффекте.
Между соединенными проводниками имеется контактная разность
потенциалов; если стыки связанных в кольцо проводников находятся при
одинаковой температуре, сумма таких разностей потенциалов равна нулю.
Когда же стыки разнородных проводников находятся при разных
температурах, разность потенциалов между ними зависит от разности температур.
Коэффициент пропорциональности в этой зависимости называют коэффициентом
термо-ЭДС. У разных металлов коэффициент термо-ЭДС разный и,
соответственно, разность потенциалов, возникающая между концами разных
проводников, будет различная.
Помещая спай из металлов с отличными от нуля коэффициентами термоЭДС в среду с температурой Т1 мы получим напряжение между
противоположными контактами, находящимися при другой температуре Т2,
которое будет пропорционально разности температур: Т1 – Т2.

111.

112. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Термометр сопротивления – это электронный
компонент, датчик, предназначенный для измерения
температуры.
Принцип
действия
основан
на
зависимости
электрического сопротивления материалов, сплавов и
полупроводниковых материалов от температуры.
При применении в качестве резистивного элемента
полупроводниковых материалов его обычно называют
термосопротивлением,
терморезистором
или
термистором.

113. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Терморезистор – это полупроводниковый резистор, электрическое
сопротивление которого зависит от температуры.
Для
терморезисторов
характерны
большой
температурный
коэффициент сопротивления, простота устройства, способность работать в
различных климатических условиях при значительных механических
нагрузках, стабильность характеристик во времени. Они могут иметь весьма
малые размеры, что существенно для измерений температуры малых
объектов и снижения инерционности измерения.
Обычно терморезисторы имеют отрицательный температурный
коэффициент сопротивления, в отличие от большинства металлов и
металлических сплавов. Позисторы имеют положительный температурный
коэффициент сопротивления, то есть при увеличении температуры,
сопротивление также возрастает.

114.

115. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Оптические термометры позволяют регистрировать температуру
благодаря изменению уровня светимости, спектра и иных параметров при
изменении температуры.
Позволяют измерять температуру без непосредственного контакта с
объектом измерения.

116. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Оптический
пирометр

117. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принцип работы инфракрасных термометров
основан на определении амплитуды колебаний инфракрасных
волн, излучаемых исследуемым предметом. Оптическая
система прибора улавливает лучи и фокусирует их на
детекторе. Электроника измеряет мощность тепловой энергии
и вычисляет температуру поверхности объекта.

118. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Поверхность измеряемого объекта
Тепловое излучение от объекта
Оптическая система инфракрасного
термометра
Датчик-преобразователь
Электронный преобразователь
Счетное устройство
Корпус пирометра
Курок-кнопка
Дисплей
Устройство
инфракрасного термометра

119. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Газовый термометр – это прибор для измерения температуры,
основанный на законе Шарля.
Одинаковое нагревание любого газа приводит к почти
одинаковому повышению давления, если при этом объем остается
постоянным. При изменении температуры по шкале Кельвина
давление идеального газа в постоянном обънме прямо
пропорционально температуре. Отсюда следует, что давление газа (при
V = const) можно принять в качестве количественной меры
температуры.
Соединив сосуд, в котором находится газ, с манометром и
проградуировав прибор, можно измерять температуру по показаниям
манометра.

120. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Газовые термометры
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы

121. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В широких пределах изменений концентраций газов и
температур и малых давлениях температурный
коэффициент давления разных газов примерно
одинаков, поэтому способ измерения температуры с
помощью
газового
термометра
оказывается
малозависящим от свойств конкретного вещества,
используемого в термометре в качестве рабочего тела.
Наиболее точные результаты получаются, если в
качестве рабочего тела использовать водород или гелий.

122. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Манометр – это прибор для
измерения давления жидкости или газа
в замкнутом пространстве.

123. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принцип работы манометра основан на
том, что вещество в системе (газы и их смеси,
пар, жидкости, в том числе технические,
топливо и пр.) воздействует на чувствительную
деталь, которая передает это давление на
указатель.
Шкала в барах или паскалях позволяет
видеть уровень давления в конкретных цифрах.

124. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

125.

126. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В группу приборов, измеряющих избыточное давление, входят:
манометры — приборы с верхним диапазоном измерения от 0,06 до
1000 МПа (измеряют избыточное давление — положительную разность
между абсолютным и барометрическим давлением);
вакуумметры — приборы, измеряющие разрежение (давление ниже
атмосферного);
мановакуумметры — манометры, измеряющие как избыточное (от
60 до 240000 кПа), так и вакуумметрическое давление;
напоромеры — манометры малых избыточных давлений (до 40 кПа);
тягомеры — вакуумметры с пределом измерения до минус 40 кПа;
тягонапоромеры — мановакуумметры с крайними пределами
измерения, не превышающими ±40 кПа.

127. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Основные способы измерения деформаций:
ёмкостный;
тензорезистивный;
пьезоэлектрический;
оптико-поляризационный;
пьезорезистивный;
волоконно-оптический;
считывание
показаний
с
линейки
механического
тензодатчика.
Среди
электронных
тензодатчиков
наибольшее
распространение получили тензорезистивные датчики.

128. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

МАЛОГАБАРИТНЫЕ
ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ
Ёмкостные датчики

129. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Мембрана подвергается воздействию измеряемой среды и
располагается напротив одной или нескольких неподвижных
пластин с зазором. При перемещении мембраны ёмкость между
пластинами изменяется.
Мембраны
могут
быть
металлическими
или
керамическими.
Ёмкостные
измерительные
приборы
потребляют
относительно небольшой ток, поэтому могут использоваться в
беспроводных приложениях с питанием от батареи. Присущая им
возможность измерения температуры часто может использоваться
для получения дополнительного показателя измеряемого процесса.

130. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Тензометрические датчики (тензодатчики)
Пример: схема тензорезистивного датчика

131. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Для преобразования деформаций в электрические сигналы в
электронных
измерительных
устройствах
используются
тензометрические датчики.
Тензометрический датчик (тензодатчик) – это датчик,
преобразующий величину деформации в удобный для измерения
сигнал (обычно электрический).
Тензодатчик является основным компонентом тензометра –
прибора для измерения деформаций).

132. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Тензорезистивный
датчик
обычно
представляет
собой
специальную
упругую
конструкцию
с
закрепленным
на
ней тензорезистором и другими вспомогательными
деталями.
После калибровки, по изменению сопротивления
тензорезистора
можно
вычислить
степень
деформации, которая будет пропорциональна силе,
приложенной к конструкции.

133. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Тензорезистор
–
это
резистор, сопротивление которого изменяется в
зависимости от его деформации.

134. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

При
растяжении
проводящих
элементов тензорезистора увеличивается
их длина и уменьшается поперечное
сечение, что увеличивает сопротивление
тензорезистора, при сжатии — уменьшает.

135. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Существуют разные типы датчиков:
датчики силы (измеряет усилия и нагрузки);
датчики давления (измерение давления в
различных средах);
акселерометры (датчик ускорения);
датчики перемещения;
датчики крутящего момента.
Наиболее
типичным
применением
тензодатчиков являются весы.

136. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Пьезоэлектрические
и пьезорезистивные
датчики

137. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Пьезоэлемент
—
это
электромеханический
преобразователь
из
пьезоматериала, который при
механическом воздействии
(сжатии)
создает
электрический
заряд
(прямой эффект), а под
напряжением деформируется
(обратный эффект).

138.

Пьезорезистор (или полупроводниковый тензорезистор) —
это резистивный датчик, меняющий электрическое сопротивление при
деформации (изгибе, растяжении, сжатии) из-за пьезорезистивного эффекта в
полупроводниках.
Он
отличается
высокой
чувствительностью,
применяется в точных датчиках давления, силы, веса и акселерометрах.

139.

Схема пьезорезистивного
датчика давления

140. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Диафрагма (мембрана) оказывает давление на
кристалл, который или генерирует электрический
заряд (пьезоэлектрический эффект) или изменяет
сопротивление (пьeзорезистивный эффект) в
зависимости от степени отклонения или давления на
кристалл.
Мембрана может контактировать с кристаллом
непосредственно
или
передавать
давление
гидравлически через силиконовое масло.

141.

Пьезоэлектрические / пьезорезистивные датчики давления

142. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Пьезоэлектрические и пьезорезистивные датчики имеют
различные размеры и конфигурацию. Хотя они не достигают
точности емкостных датчиков, эти приборы имеют более широкий
диапазон рабочей температуры и измеряемого давления.
Мембраны
могут
быть
металлическими
или
керамическими.
Мембраны чувствительны не только к давлению, но и к
температуре, и обычно имеют возможность ее измерения с целью
последующей корректировки результатов измерений. Часто
температура может использоваться в качестве дополнительной
переменной процесса.

143. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Динамометр – это прибор для измерения силы или момента силы,
состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчетного устройства.
В силовом звене измеряемое усилие вызывает деформацию, которая
непосредственно или через передачу сообщается отсчетному устройству.
Существующими динамометрами можно измерять усилия от долей
ньютонов (Н, долей кгс) до 20 МН (2000 тс).

144. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

По
принципу
действия
различают
динамометры:
механические:
пружинные;
рычажные;
гидравлические;
электронные.
Иногда в одном динамометре используются два
принципа измерения.

145. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В пружинном динамометре
сила или момент силы передается
пружине, которая в зависимости от
направления силы сжимается или
растягивается.
Величина упругой деформации
пружины пропорциональна силе
воздействия и регистрируется.

146. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В рычажном динамометре действие силы деформирует
рычаг, величина деформации которого после регистрируется.

147. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Динамометрические ключи

148. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Действие гидравлического
динамометра
основано
на
вымещении измеряемой силой
жидкости из цилиндра.
Под давлением жидкость
поступает
по
трубке
к
записывающему аппарату или
датчику,
и
это
давление
жидкости регистрируется.

149. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Гидравлический динамометр используется как
измеритель крутящего момента (ИКМ) двигателя
турбовинтового самолета, его данные используются
для оценки работы двигателя, а также для
автоматического флюгирования винта при отказе
двигателя.

150. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Электрический динамометр состоит из датчика, который
преобразует деформацию от воздействия силы в электрический сигнал, и
дополнительного датчика, который усиливает и записывает
электрический сигнал первого датчика.

151. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Для преобразования силы или момента силы в
деформацию
используются
индуктивные,
пьезоэлектрические, тензорезисторные и вибрационночастотные датчики сопротивления.
Под действием силы датчик деформируется и токи
моста сопротивления изменяются. Сила электрического
сигнала прямо пропорциональна деформации элемента и в
итоге силе воздействия. Второй датчик усиливает сигнал и
записывает его для последующей обработки.

152. ОСНОВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Тензометр ИН-11 серия 3
предназначен для измерения
натяжения тросов в системе
управления
летательными
аппаратами.
Динамометр-измеритель натяжения
тросов ИН-11 серия 3 взаимозаменяем с
тензометрами ИН-11 Х18.11.001 и ИН11 сер.2 Х18.11.001-01.
Измеритель натяжения тросов – тензометр ИН-11

153. Измеритель натяжения ИН-11

Основные технические данные тензометра ИН-11:
Габаритные размеры: 108х115х34 мм.
Диапазон измеряемых натяжений для тросов диаметром:
От 1 до 2,5 мм
от 5 до 30 кгс,
Свыше 2,5 до 4 мм
от 5 до 40 кгс,
Свыше 4 до 5 мм
от 5 до 65 кгс,
Свыше 5 до 6 мм
от 5 до 85 кгс.

154. Измеритель натяжения ИН-11

По заказу
может быть изготовлен
тензометр
с наибольшим
пределом
диапазона измерения равным 150 кгс, а
также
с возможностью измерения
натяжения тросов с любыми диаметрами в
диапазоне от 1 до 5 мм, и до 115 кгс для
тросов с любым диаметром в интервале
свыше 5 до 6 мм.

155. Измеритель натяжения ИН-11

Для штатных натяжений и диаметров
тросов устанавливается сменный упор,
соответствующий диаметру троса:
Упор «1» – для троса диаметром 2,5 мм;
Упор «2» – для троса диаметром 3,6 мм;
Упор «3» – для троса диаметром 5 мм;
Упор «4» – для троса диаметром 6 мм.

156. ОСНОВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Графики определения натяжения тросов ножного управления
в зависимости от температуры наружного воздуха
(с усиленной втулочно-роликовой цепью):
а - для осенне-зимней эксплуатации; б - для весенне-летней эксплуатации;
А - диапазон допустимых значений натяжения тросов

157. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Акселерометр – это прибор, измеряющий
проекцию кажущегося ускорения (разности
между истинным ускорением объекта и
гравитационным ускорением).

158. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Как
правило,
акселерометр
представляет собой чувствительную массу,
закрепленную в упругом подвесе.
Отклонение массы от ее первоначального
положения
при
наличии
кажущегося
ускорения несет информацию о величине
этого ускорения.

159. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Устройство простейшего
акселерометра
Груз закреплен на
пружине.
Демпфер
подавляет колебания груза.
Чем больше кажущееся
ускорение, тем сильнее
деформируется пружина,
изменяя
показания
прибора.

160. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Общий вид и схема авиационного механического акселерометра
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы
1 – грузик маятника, отклоняющийся под действием ускорения
2 – пружина
3 – ось
4 – зубчатый сектор
5 – зубчатое колесо
6 – стрелка
7 – стрелка, фиксирующая максимальное значение ускорения

161. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Авиационный механический акселерометр АМ-10
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы
1 – стрелка; 2 и 3 – фиксирующие стрелки; 4, 18 и 19 – шестерни; 5, 10, 12 – секторы; 6
и 15 – кривошипы; 7, 17, 20, 23 – пружины; 8 и 13 – рычаги; 9 и 16 – валики; 11 и 14 –
грузы; 21 – секторы сброса; 22 – кулачки; 24 – кнопка; 25 и 26 – поводки

162. 2.1 – Методы и средства измерения электрических величин, измерительные приборы

Аппаратура контроля вибрации ИВ-41АМ предназначена для
контроля уровня виброперегрузок авиадвигателей, а также для сигнализации
о возникновении недопустимых виброперегрузок.

163. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

По конструктивному исполнению акселерометры
подразделяются
на
однокомпонентные,
двухкомпонентные, трехкомпонентные. Соответственно,
они позволяют измерять проекции кажущегося ускорения
на одну, две и три оси.
Некоторые
акселерометры
также
имеют
встроенные системы сбора и обработки данных. Это
позволяет создавать завершенные системы для измерения
ускорения и вибрации со всеми необходимыми
элементами.

164. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Одним из главных преимуществ механических
измерительных приборов (в т.ч. механических
акселерометров) является простое устройств
(более простое, чем у электронных устройств).
Одним из главных недостатков механических
измерительных приборов является их большие
размеры
и
масса
(значительно
больше
аналогичных электронных устройств).

165. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

ТЕХНОЛОГИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ
АКСЕЛЕРОМЕТРОВ
МЭМС-ТЕХНОЛОГИИ
МЭМС
–
это
микро-электромеханические
системы,
устройства,
в
которых
подвижные
микромеханические компоненты и микроэлектронные
элементы объединены на одной кремниевой пластине.

166. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Применение МЭМС-технологий обеспечило
решение проблемы больших массо-габаритных
характеристик измерительных приборов –
уменьшение размеров механических деталей
и
совмещения
их
с
электронными
компонентами на одной монтажной подложке,
что позволяло использовать преимущества обеих
групп компонентов.

167. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Схема работы
двухосного
ёмкостного
акселерометра

168. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В основе ёмкостных МЭМС-датчиков лежит схема «ёмкостной
полумост» – схема из двух конденсаторов с подвижными
обкладками.
При наличии ускорения инертная масса, являющаяся основой
датчика, смещается, а за ней смещаются обкладки конденсаторов,
то есть изменяется их ёмкость.
Сигнал, отражающий изменение ускорения, перемножается с
несущим сигналом, после чего усиливается, де-модулируется, проходит
через фильтр низких частот и подаётся на выход устройства.
Ёмкостные акселерометры применяются, в основном, для
измерений вибрации и ускорения в относительно узкой полосе
частот.

169.

Схема работы одноосного
ёмкостного акселерометра
– датчика перегрузки,
действующей на БЛА

170.

Схема работы одноосного
ёмкостного акселерометра
– датчика перегрузки,
действующей на БЛА

171. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Существуют также МЭМС-акселерометры, чей
принцип работы основан на пьезоэффекте, они
бывают
пьезоэлектрическими
и
пьезорезистивными.
В
пьезоэлектрическом
акселерометре
движение инертной массы под влиянием силы
ускорения вызывает деформацию пьезоэлемента,
приводящую к появлению в нем напряжения,
пропорционального величине ускорения.

172. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Пьезоэлектрические акселерометры бывают
компрессионного и сдвигового типов.
В акселерометрах компрессионного типа
пьезоэлемент работает на растяжениесжатие и хорошо подходит для измерений
малых
величин
ускорения,
поскольку
конструкция
такого
датчика
обеспечивает
высокую чувствительность датчика.

173. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Схема работы
пьезоэлектрического
акселерометра
компрессионного
типа

174. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В акселерометрах сдвигового типа пьезоэлемент
работает на сдвиг, и главным преимуществом датчиков
этого типа являются их малые размеры и масса, что привело
к их широкому распространению в малогабаритных
устройствах.
К
преимуществам
пьезоэлектрических
акселерометров можно отнести работу в широком
температурном диапазоне – от экстремально низких до
чрезвычайно высоких, что позволяет использовать их,
например, в газотурбинных двигателях.

175. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Пьезорезистивные
акселерометры
представляют
собой инертную массу на упругом
подвесе с пьезорезистивными
элементами, соединенными по
мостовой схеме.

176.

Схема
пьезорезистивного
акселерометра

177. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Если появляется ускорение, инертная масса
отклоняется от своего нейтрального положения,
что приводит к возникновению механических
напряжений в пьезорезисторах, от чего меняется
их сопротивление.
Изменение
сопротивлений
приводит
к
разбалансировке всей мостовой схемы и появлению
напряжения, пропорционального ускорению, в её
диагонали.

178. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Пьезорезистивные датчики обладают
высоким соотношением сигнал/шум,
относительно
большой
полосой
пропускания
и
высокой
ударостойкостью, но они обладают
низкой чувствительностью и работают в
более узком температурном диапазоне.

179.

Кварцевые
маятниковые
акселерометры
Микроакселерометр
компенсационного
типа, в котором
чувствительный
элемент
(ЧЭ)
выполнен из кварца.

180.

Схема кварцевого маятникового акселерометра

181. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Верхняя
часть
внешнего
кольца
кварцевого элемента закреплена неподвижно
в корпусе, таким образом, чтобы, являющийся
продолжением
кварцевого
элемента,
подвешенный на тонких эластичных кварцевых
перемычках (балках), маятник располагался
между двух магнитных систем, состоящих из
высокостабильных магнитов и корпуса.

182.

Схема кварцевого маятникового акселерометра

183.

Маятник
имеет
металлическое покрытие,
которое в комплексе с
элементами корпуса и
зазорами
создает
две
емкости.
Когда тело, на котором
установлен акселерометр,
получает
ускорение
перпендикулярное оси ЧЭ,
маятник отклоняется в
направлении
приложенного ускорения.

184.

Отклонение маятника приводит к изменению зазоров между ним и корпусом.

185. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Происходит
изменение
емкости
конденсаторов, которое поступает в Систему
отрицательной обратной связи (ОС) как
сигнал ошибки от детектора емкости.
Реагируя на такое изменение емкости,
система ОС пропускает ток через катушки,
прикрепленные с обеих сторон маятника.

186. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Протекание тока по катушкам вызывает
возникновение силы Лоренца, а учитывая, что
катушки
располагаются
вокруг
неподвижно
установленных в корпусе датчика магнитов, маятник
возвращается в нулевое положение.
Ток,
протекающий
через
катушки,
пропорционален ускорению, и этот же ток, проходя
через внешние нагрузочные резисторы, выдает на
выход напряжение, пропорциональное ускорению.

187.

Схема кварцевого маятникового акселерометра

188. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

К приборам, контролирующим работу
функциональных
систем
летательных
аппаратов и авиадвигателей, относятся:
термометры;
манометры;
тахометры;
топливомеры;
и т.д.

189. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Тахометр – это измерительный прибор,
предназначенный для измерения частоты вращения
(количество оборотов в единицу времени) различных
вращающихся деталей, таких как роторы, валы, диски
и др., в различных агрегатах, машинах и механизмах.

190. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Тахометры строятся по нескольким различным принципам:
основанные на преобразовании «частота вращения — угол отклонения стрелки»
(механические и электромеханические тахометры, их работа основана на увлечении
неферромагнитного металлического диска, связанного со стрелкой и удерживаемого
упругим моментом подвески — пружиной, вращающимся постоянным магнитом за счет
взаимодействия токов Фуко в диске с вращающимся магнитным полем);
использующие в качестве датчика тахогенераторы различных принципов
действия;
основанные на подсчете количества оборотов в течение заданного временного
интервала, часто в таких тахометрах на каждом обороте вала формируется несколько
импульсов;
основанные на измерении длительности одного оборота, либо временного
интервала между смежными импульсами, формируемыми в течение одного оборота
и вычисления обратной функции F = 1/T, F — частота вращения; T — длительность
одного оборота.

191.

Иллюстрация
возникновения
токов Фуко

192. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В движущейся в постоянном магнитном поле
проводящей (металлической) пластине C. Вектор магнитной
индукции B показан зелеными стрелками, вектор V скорости
движения пластин — черными стрелками, силовые линии
вектора плотности электрического тока I — красным цветом
(эти линии замкнутые, «вихревые»).
Источником магнитного поля является постоянный
магнит, его фрагмент показан вверху рисунка серым цветом.
Вектор магнитной индукции B направлен от северного (N)
полюса магнита, магнитное поле пронизывает пластину.

193. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В материале пластины, входящем под магнит, т.е. слева, магнитная
индукция изменяется во времени, возрастает (dBn/dt > 0), и в соответствии с
законами Фарадея и Ома в материале пластины возникает (наводится,
«индуцируется») замкнутый (вихревой) электрический ток. Этот ток течет
против часовой стрелки и, по закону Ампера, создает свое собственное
магнитное поле, вектор магнитной индукции которого показан синей стрелкой,
направленной перпендикулярно плоскости протекания тока, вверх.
Справа, в материале пластины, удаляющемся от магнита, магнитное поле
тоже меняется во времени, однако оно ослабевает, и силовые линии
возникающего справа еще одного электрического тока направлены по часовой
стрелке.
Точно под магнитом «левый» и «правый» вихри токов направлены в одну
и ту же сторону, плотность суммарного электрического тока максимальна.

194. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

На движущиеся в этой области электрические заряды, поток
которых образует электрический ток, в сильном магнитном поле
действует сила Лоренца, направленная (по правилу левой руки)
против вектора скорости V. Эта сила Лоренца тормозит пластину C.
Взаимодействие магнитного поля магнита и магнитного поля
индуцированных токов приводит к тому, что результирующее
распределение потока магнитного поля в окрестности полюса N
магнита отличается от случая неподвижной пластины C (и зависит
от скорости V), хотя суммарный поток вектора магнитной индукции
остается неизменным (при условии, что материал магнита и
пластины C не входит в насыщение).

195. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Схема тахометра,
принцип действия которого
основан на увлечении
неферромагнитного
металлического диска
токами Фуко
1 — шкала
2 — неферромагнитный
металлический диск
3 — вращающийся
постоянный магнит
4 — указательная стрелка
5 — пружина

196.

197.

Измерение
частоты
вращения
вала
главного
редуктора
вертолета
Robinson
R44
посредством
датчика
Холла

198. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Датчик эффекта Холла (или просто датчик Холла) – это
измерительный преобразователь для измерения величины
магнитного поля. Принцип работы датчика основан на эффекте
Холла, и его исходное напряжение прямо пропорционально
напряженности магнитного поля.

199. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Эффект Холла – это возникновение в
электрическом
проводнике
разности
потенциалов (напряжения Холла) на краях
образца, помещенного в поперечное магнитное
поле, при протекании тока, перпендикулярного
полю.
Холловское напряжение пропорционально
магнитному полю и силе тока.

200. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Эффект Холла
1 – электроны
2 – зонд
3 – магниты
4 – магнитное
поле
5 – источник
тока

201. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Датчики
Холла
обычно
используются
для
измерения скорости вращения колес и валов, например,
для синхронизации зажигания двигателя внутреннего
сгорания, тахометров и антиблокировочной тормозной
систем.

202.

Измерение
частоты
вращения
вала
главного
редуктора
вертолета
Robinson
R44
посредством
датчика
Холла

203. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Топливомер – это прибор, измеряющий объемное или весовое
количество топлива или масла в баках.
Как правило, непосредственное измерение количества топлива
крайне затруднено, поэтому применяются косвенные измерения, в
которых, например, измеряют высоту или давление топлива в баке.

204. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Несмотря на то, что топливомеры и уровнемеры используют
одни и те же методы измерения, между ними существуют
принципиальные
различия,
вызванные
различными
объектами измерения:
топливные баки имеют ограниченные размеры, что
накладывает ограничения на используемые датчики уровня;
топливные баки могут иметь весьма сложную форму, что
вынуждает использовать профилированные датчики уровня;
под
действием
сил
и
ускорений
происходит
перераспределение топлива в баке, что приводит к появлению
погрешности измерения.

205. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Классификация топливомеров
по методу измерения:
поплавковые;
емкостные;
манометрические.

206. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Сущность работы поплавкового топливомера состоит в
перемещении ползунка на переменном сопротивлении под действием
рычага, на котором имеется поплавок — пластмассовая или
металлическая полая конструкция, плавающая на поверхности уровня
топлива.
С изменением уровня топлива происходит перемещение
ползунка и изменение сопротивления резистора, которое отображается
стрелочным (шкальным) прибором (омметром) в кабине.
Поплавковые топливомеры имеют ряд принципиальных
недостатков, в числе которых — большая погрешность при кренах и
наклонах транспортного средства.

207. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Поплавковый датчик топливомера

208. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Поплавковый
датчик
топливомера

209. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Поплавковый
датчик
топливомера
1 – подшипник; 2 – коромысло;
3 – поплавок; 4 – сильфон;
5 – рычаг;6 – ось; 7 – рычаг;
8 – движок потенциометра;
9 – потенциометр.

210. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принцип работы емкостного топливомера основан на
существенной разнице диэлектрических свойств воздуха и топлива.
В качестве датчика уровня топлива в таком топливомере
применяется емкостный датчик – цилиндрический конденсатор,
представляющий собой две трубы разного диаметра (обкладки
конденсатора), вставленные одна в другую и имеющие зазор.
Датчик вставлен в топливный бак вертикально и занимает
пространство бака от самой нижней до самой верхней его поверхности.
Путем непрерывного замера емкости такого конденсатора
определяется текущее количество топлива в баке, для чего обычно
применяют самоуравновешенный мост переменного тока с эталонным
конденсатором.

211.

Емкостные датчики

212. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

2.2 – Методы
и средства измерения
Устройство
и
принцип
работы
неэлектрических величин,
измерительные приборы
емкостного
датчика

213. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Расходомер – прибор, измеряющий объемный расход
или массовый расход вещества, то есть количество вещества
(объем, масса), проходящее через данное сечение потока,
например, сечение трубопровода в единицу времени.

214. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Скоростные расходомеры устроены таким образом,
что жидкость, протекающая через камеру прибора,
приводит во вращение вертушку или крыльчатку, угловая
скорость которых пропорциональна скорости потока, а
следовательно, и расходу.

215.

Конструктивная схема
датчика расходомера:
1 — крыльчатка; 2 — кулачок;
3 — сердечник; 4 — магнитопровод

216. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Пилотажно-навигационные приборы
В группу пилотажно-навигационных приборов
входят:
высотомеры;
вариометры (указатели вертикальной скорости);
указатели скорости;
авиагоризонты;
компасы;
указатели положений летательного аппарата.

217. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Высотомер (или альтиметр) – это прибор,
предназначенный для измерения высоты.
В случае летательного аппарата высотомер является
пилотажно-навигационным прибором, указывающим
высоту полета.

218. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Высота полета – это расстояние до самолета,
отсчитанное по вертикали от некоторого уровня, принятого
за начало отсчета.
Истинная высота Нист отсчитывается от точки земной
поверхности, находящейся под самолетом.
Относительная Нотн отсчитывается от условного уровня
(уровня аэродрома, цели и др.)
Абсолютная высота Набс отсчитывается от уровня моря.
Высота эшелона Нэш отсчитывается от условного уровня,
который соответствует стандартному атмосферному давлению 760
мм рт. ст.

219.

220. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Существуют три варианта значения давления,
которое может быть установлено на барометрическом
высотомере: QNH, QFE и QNE.
QNH – давление на уровне моря в точке
измерения, еще его называют давлением, приведенным к
уровню моря. Если вы установите давление QNH на
высотомере, то получите свое превышение относительно
уровня моря. После посадки, высотомер, на котором
установлено
QNH
аэродрома,
должен
показать
превышение аэродрома.

221. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

QFE – давление, измеренное на уровне аэродрома. Установив
давление аэродрома и находясь на этом аэродроме, на высотомере
увидим ноль.
QNE – стандартное давление, его значение закреплено
документально, и оно постоянно. В зависимости от применяемых
единиц измерения, стандартное давление может принимать следующий
вид: 760 мм рт. ст.; 1013,25 гПа или 29,92 дюймов рт. ст. Поскольку
давление – величина переменная, выдерживая постоянное давление
самолет фактически не находится в горизонтальном полете. Установив
стандартное давление на высотомере, получаем высоту от условного
уровня, который может находиться как над уровнем моря, так и под
ним (в зависимости от атмосферных условий).

222. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

223. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Высотомер (или альтиметр)
– это прибор,
предназначенный для измерения высоты.
В случае летательного аппарата высотомер является
пилотажно-навигационным прибором, указывающим
высоту полета.

224. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

По
принципу
высотомеры делятся на:
барометрические;
радиотехнические;
инерциальные;
ионизационные;
прочие.
устройства

225. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Барометрический высотомер предназначен для
определения абсолютной, относительной высот полета, а
также высоты эшелона.
Принцип
действия
барометрического
высотомера базируется на измерении давления
атмосферы
–
барометрическом
методе,
основанном на использовании закономерного
уменьшения атмосферного давления с увеличением
высоты.

226. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Зависимость атмосферного давления от высоты до
высоты 11000 м выражается формулой:
где pH – атмосферное давление на высоте полета, p0 – атмосферное
давление на уровне начала отсчета высоты, tгр – температурный
градиент (разница между температурой воздуха на уровне начала
отсчета высоты и температурой воздуха на высоте полета), t0 –
температуравоздуха на уровне начала отсчета высоты, H – высота
полета, R – газовая постоянная (R = 27 м/град).

227. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Выразив из этого уравнения высоту полета H, получим:
Из формулы видно, что измеряемая высота H является
функцией четырех параметров: давления на высоте полета pH,
давления p0 и температуры воздуха t0 на уровне начала
отсчета высоты и температурного градиента tгр. Если
параметры p0, t0, и tгр принять постоянными, то высоту полета
H можно определить как функцию атмосферного давления.

228. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Данный принцип положен в основу
прибора, который на самом деле измеряет не
высоту, а давление воздуха. То есть давление
на высоте полета измеряется с помощью
барометра, шкала которого градуируется в
единицах высоты полета.
Такой
прибор
называется
барометрическим высотомером.

229. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Все барометрические высотомеры построены по
одинаковой схеме и отличаются друг от друга, главным
образом, диапазоном измерения.
Основными узлами барометрического высотомера
являются:
герметический корпус;
чувствительные элементы (анероидные коробки);
передаточно-множительный механизм;
индикаторная часть;
механизм установки начального давления.

230. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Внешний вид
барометрического высотомера ВД-17
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы
Кинематическая схема барометрического высотомера ВД-17
1 - анероидные коробки; 2,3 - центры; 4 - биметаллический валик; 5,6 - штифты; 7,8 - тяги; 9 - переходная ось; 10 - зубчатый сектор;
11 - биметаллическая пластинка; 12,13 - стойки; 14 - пружинный противовес; 15 - пружина; 16 - регулировочный винт; 17-25 - шестерни;
26 - волосок; 27,28 - оси; 29,30 - стрелки; 31 - коробок; 32 - шкала барометрического давления; 33 - головка кремальеры

231. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Внешний вид
барометрического высотомера
ВД-20
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы
Кинематическая схема барометрического высотомера ВД-20
1,2 - блок анероидных коробок; 3 - неподвижный центр блока коробок; 4 - подвижный центр блока коробок; 5,25 - температурные компенсаторы; 6
- тяга; 7 - промежуточный валик; 8 - зубчатый сектор; 9,11,14 - трибки; 10,15,16,17 - шестерни; 12 - большая стрелка; 13 - внешняя шкала;
18 - малая стрелка; 19 - кремальера; 20 - шкала давлений; 21,22 - индексы; 23 - подвижное основание; 24 - пружинный балансир оси 9, сектора 10 и
шестерен передается на большую стрелку прибора 29 и при помощи шестеренчатого перебора - на малую стрелку 30

232. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Датчики барометрического давления
работают, измеряя давление воздуха вокруг них и
превращая его в электрический сигнал, который
могут использовать электронные устройства.
Барометрические датчики (бародатчики)
часто используются для оценки высоты,
отслеживания изменений погоды и помощи в
навигации.

233.

Пример барометрического
датчика пьезорезистивный

234. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Пьезоэлектрические
и пьезорезистивные
датчики

235.

Пьезоэлектрические / пьезорезистивные датчики давления

236. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Пьезорезистивный барометрический датчик имеет
тонкую кремниевую диафрагму, которая изгибается при
изменении давления воздуха. Этот изгиб называется
искажением.
Резисторы,
помещенные
на
диафрагме,
образуют
резистивный мост. По мере того, как диафрагма изгибается от
давления, резисторы деформируются и меняют свое
электрическое сопротивление.
Прибор измеряет это изменение для определения
давления воздуха. Этот метод называется пьезорезистентным
зондированием.

237. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Некоторые барометрические датчики давления используют
метод,
называемый
емкостным
зондированием,
где
диафрагма работает как часть конденсатора.
Когда диафрагма деформируется, расстояние между
пластинами и, соответственно, емкость конденсатора
изменяются, и датчик измеряет это изменение, для
определения величины давления.
Электрический сигнал подается на встроенный чип
(АЦП), обеспечивающим преобразование сигнала в цифровой
для подачи его к микропроцессору измерительного прибора.

238. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Схемы ёмкостных датчиков

239. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

МЭМС –
микроэлектромеханические
системы
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы
Пьезорезистивный, пьезоэлектрический и ёмкостный датчики давления

240. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

МЭМС –
микроэлектромеханические
системы
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы
Тензометрические датчики (тензодатчики)
Пример: схема тензорезистивного датчика

241. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принцип
действия
радиотехнического
высотомера (радиовысотомера) основан на измерении
отрезка времени между посылкой и приемом
электромагнитных волн, отраженных от поверхности, до
которой измеряется высота (земля либо вода).
В отличие от барометрических высотомеров,
радиовысотомер измеряет истинную высоту полета,
поэтому не зависит от наличия информации о давлении
воздуха, отличается также более высокой точностью.

242. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

На
практике
радиовысотомеры
используются, в основном, на малых
высотах, вблизи земной (либо водной)
поверхности, потому как применение данной
технологии с больших высот требует мощного
источника излучений, а также аппаратуры,
способной
эффективно
противостоять
помехам.

243. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принцип работы радиотехнического высотомера

244.

Радиовысотомер
(РВ)

245.

1 - Приемопередатчик
ПП-3М
2 - Указатель высоты
УВ-3М (УВ1-3М)
3 - Указатель высоты
УВ2-3М
4 - Блок контроля БК-3М
5 - Антенны
6 - Высокочастотные
кабели
Общий вид радиовысотомера РВ-3М

246.

Общий вид
указателя
УВ-3М
1 - Ручка задатчика
УСТАНОВКА ВЫСОТ
2 - Лампы подсвета
шкалы
3 - Лампочка световой
сигнализации
«опасной» высоты
4 - Потенциометр
КАЛИБРОВКА
5 - Потенциометр
УСТАНОВКА НУЛЯ

247. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Вариометр – это пилотажный прибор,
показывающий скорость изменения высоты
полета – вертикальную скорость – летательного
аппарата.

248. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Помимо радиотехнического
высотомера, истинная высота
полета ЛА может измеряться
также
ультразвуковыми
и
инфракрасными высотомерами.

249. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

250. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В корпусе прибора есть две трубки. Одна
из них капиллярная (имеет очень маленький
диаметр). Через эту трубку внутрь корпуса
прибора поступает атмосферный воздух.
Через другую трубку (большого диаметра)
воздух
свободно
проходит
внутрь
манометрической коробки (металлической
коробки с тонкими стенками-мембранами).

251. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

При изменении высоты полета изменяется
наружное атмосферное давление. Через толстую трубку
оно свободно передается внутрь манометрической
коробки, а в корпусе прибора из-за наличия
капиллярной трубки оно будет меняться постепенно.
В результате получается перепад давления внутри
и снаружи манометрической коробки, а, значит, стенки
ее прогнутся. Этот прогиб через специальный механизм
передается на стрелку указателя.

252. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Схема
авиационного
вариометра
1 – герметичный корпус
2 – тяга
3 – манометрическая
коробка
4 – труба
5 – капилляр
6 – кривошип
7 – сектор
8 – триб
9 – стрелка

253.

Схема вариометра
с манометрической
коробкой

254.

Схема мембранного
вариометра
1 – компенсирующая емкость
2 – статическое давление
3 – капилляр
4 – подвод статического
давления
5 – мембрана
6 – передаточный механизм с
указательной стрелкой

255. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Указатель скорости — это пилотажный
контрольно-измерительный прибор, показывающий
скорость полета относительно воздушной среды.

256. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Действие устройства основано на измерении
скоростного напора воздушного потока. Приборная
воздушная скорость летательного аппарата является
функцией от разницы полного и статического давления
потока:
где υпр – приборная воздушная скорость летательного
аппарата, Рп – полное давление воздушного потока, Рст –
статичесоке (атмосфное) давление воздуха.

257. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Это следует из уравнения Бернулли для
воздушного потока в области перед
приемником воздушного давления (ПВД) и
статическим (атмосферным) давлением
воздуха:
где ρ – массовая плотность воздуха.

258. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Выразив
из
этой
формулы
воздушную скорость, получим:
приборную
Полное и статическое давление воздушного
потока замеряются ПВД, установленном на
летательном
аппарате,
и
воздействуют
на
чувствительный элемент (манометрическую коробку)
указателя скорости.

259. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принципиальная схема
указателя приборной
воздушной скорости
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы
1 – ПВД; 2 – отверстия статического давления; 3 – трубопровод статического давления;
4 – трубопровод полного давления; 5 – герметичный корпус;
6 – манометрическая коробка; 7, 8, 9 – элементы передаточно-множительного механизма;
10 – стрелка; 11 – шкала

260.

Принципиальная
схема указателя
приборной
скорости:
1 - ПВД
2манометрическая
коробка
3 - корпус
4 - стрелка
5 - подвижный
центр
6 – передаточномножительный
механизм
7 - трубопровод

261. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Чувствительным элементом (ЧЭ) указателя скорости
(УС) является манометрическая коробка 2.
Во время полета встречный поток воздуха, набегающий на
приемник воздушного давления (ПВД), тормозится, и его
относительная скорость становится равной нулю. При этом
кинетическая
энергия
частиц
воздуха
переходит
в
потенциальную энергию, вследствие чего в камере полного
давления создается избыточное давление.
Полное давление в приемнике и во внутренней полости
ЧЭ равно сумме статического и динамического давлений.

262. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В корпусе прибора создается давление, равное
статическому давлению воздуха.
На упругий ЧЭ будет действовать разность между
полным давлением и статическим.
Под
действием
этой
разности
давлений
ЧЭ
деформируется и через подвижный центр 5 и передаточномножительный механизм 6 перемещает стрелку 4.
Шкала указателя приборной скорости тарирована в
единицах скорости при стандартных значениях давления и
температуры.

263. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Устройство авиационного указателя приборной скорости

264. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Определение приборной
воздушной скорости
путем измерения разницы
полного и статического
(атмосферного) давлений
посредством
пьезоэлектрического
или пьезорезистивного
датчика разности
давлений

265. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Существуют
указатели
истинной
воздушной
скорости,
индикаторной
(приборной)
скорости
и
комбинированные приборы.

266. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

При полетах на больших высотах давление воздуха,
поступающего в ПВД меньше, чем на малых высотах
вследствие уменьшения плотности воздуха с ростом высоты
полета.
Следовательно, показания воздушной скорости на
больших высотах будут занижены.
Для учета влияния изменения плотности в зависимости от
текущей высоты полета – индикации истинной воздушной
скорости – применяются указатели воздушной скорости,
оснащенные дополнительной манометрической коробкой.

267.

Кинематическая
схема указателя
истинной
воздушной скорости
1 – стрелка;
2 – трибка;
3 – ведущий кривошип;
4, 7 – тяги; 5, 11 – оси;
6 – манометрическая
коробка;
8 – кривошип;
9 – зубчатый сектор;
10 – ведомый кривошип;
12 – анероидная коробка

268. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Под действием разницы между
полным и статическим давлением воздуха
манометрическая коробка перемещает
стрелку, и, одновременно с увеличением
высоты и уменьшением статического
давления с высотой анероидная коробка
дополнительно доворачивает стрелку.

269. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Применяются также двухстрелочные
указатели воздушной скорости, где одна
стрелка,
отклоняемая
только
деформацией манометрической коробки,
указывает приборную скорость, а другая
– доворачиваемая анероидной коробкой –
истинную.

270. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Схема комбинированного указателя воздушной скорости:
1 – ПВД, 2 – корпус, 3 – манометрическая коробка, 4 – стрелка приборной скорости,
5 – стрелка истинной скорости, 6 – анероидная коробка

271. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Некоторые модели указателей
скорости предназначены также для
определения числа Маха.
Они
применяются
на
скоростных реактивных самолетах.

272. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Указатель числа М (числа Маха) — это
пилотажный контрольно-измерительный прибор, с
помощью которого измеряется число М (число
Маха) полета.

273. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Число М является функцией отношения динамического
давления рд к статическому давлению рст на данной высоте полета.
где M – число Маха, υ – воздушная скорость, a – местная скорость
звука, k – постоянная Больцмана (1,38⸱10-23 Дж/К), R –
универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль⸱К)), рп – полное
давление воздуха, рст – статическое (атмосферное) давление
воздуха.

274. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Число М является функцией
отношения динамического давления рд
к статическому давлению рст на данной
высоте полета:

275. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Указатель
числа
М
по
своему
устройству
аналогичен
указателю
воздушной скорости.
Кинематический
механизм
прибора
выполняет деление величины рд, измеренной с
помощью манометрической коробки, на
величину рст, которую измеряет анероидная
коробка.

276. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Кинематическая
схема
указателя
числа М
1 – стрелка
2 – трибка
3, 7, 9 – оси
4, 5, 6, 15, 16 –
поводки
8, 10 – кривошипы
11, 13 – тяги
12 – анероидная
коробка
14 – манометрическая
коробка
17 – зубчатый сектор
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы

277. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Под действием динамического давления Δр
деформируется манометрический блок 14.
При этом посредством тяги 13 и кривошипа 8
поворачивается ось 7. Последняя через поводки 6, 5 и
4 поворачивает ось 3.
От оси 3 через поводки 15 и 16 движение
передается на сектор 17.
Сектор 17 вращает трибку 2, на оси которой
укреплена стрелка 1.

278. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Коррекция изменения статического давления
осуществляется от анероидного блока 12, который
деформируется
при
изменении
статического
давления р.
Деформация анероидного блока посредством
тяги 11 и кривошипа 10 передается на ось 9, а от нее
– на поводок 5.
При этом меняется передаточное отношение от
оси 7 к оси 3.

279. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Выпускаемые
промышленностью
указатели
числа М типа МС-1, МС-1,5 и др. имеют
электрическую сигнализацию предельного значения
числа М, которое отмечено на шкале прибора
красной риской.
При
достижении
самолетом
скорости,
соответствующей
максимальному
числу
М,
загораются
сигнальные
лампочки
«Скорость
велика», расположенные на приборных панелях.

280. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Следующей группой приборов являются гироскопические, то
есть приборы, основой конструкции которых является гироскоп.
Гироскоп
–
это
устройство,
способное реагировать на изменение
углов ориентации тела, на котором оно
установлено,
относительно
инерциальной системы отсчета (системы
отсчета, в которой все свободные тела
движутся прямолинейно и равномерно
либо покоятся).

281. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Основное
свойство
трехстепенного
гироскопа – гироскопа в
кардановом подвесе:
При
нулевом
моменте, воздействующем
на ось гироскопа, ее
направление
в
пространстве
остается
неизменным.
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы

282. СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Оси:
X – продольная;
Y – нормальная;
Z – поперечная.
Моменты:
Mz – продольный (момент тангажа);
Mx – поперечный (момент крена);
My – путевой (момент рыскания).
Начало координат –
центр тяжести (ЦТ)
летательного аппарата
Связанная система координат

283. СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Ось
X
–
продольная
ось
летательного аппарата (ЛА).
Она параллельная хорде крыла [ЛА
самолетного типа], лежит в плоскости
симметрии ЛА (условно будем считать,
что ось Х параллельна САХ крыла) и
направлена вперед.

284. СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Ось Y – нормальная ось ЛА.
Она
перпендикулярна
продольной оси X, лежит в
плоскости симметрии ЛА и
направлена вверх.

285. СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Ось Z – поперечная ось ЛА.
Она
перпендикулярна
плоскости симметрии ЛА и
направлена в сторону правой
консоли крыла [ЛА самолетного
типа].

286. СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Продольный момент самолета
Mz (момент тангажа) стремится
повернуть ЛА вокруг оси Z, то
есть изменить угол тангажа θ –
угол между связанной осью X и
линией горизонта.

287. СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Продольный
момент
(момент тангажа) Mz может
быть:
+ кабрирующим (↑θ);
- пикирующим (↓θ).

288. СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Поперечный момент самолета
Mx (момент крена) стремится
повернуть ЛА вокруг оси X, то
есть изменить угол крена γ – угол
между связанной осью Z и линией
горизонта.

289. СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Поперечный
момент
(момент крена) Mx может
стремиться накренить ЛА:
+ вправо;
- влево.

290. СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Путевой момент самолета My
(момент рыскания) стремится
повернуть ЛА вокруг оси Y, то
есть изменить угол рысканья β –
угол между связанной осью X и
направлением полета ЛА.

291. СВЯЗАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Путевой момент
(момент
рыскания) My может стремиться
изменить курс ЛА, разворачивая
его:
+ влево;
- вправо.

292. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Авиагоризонт – это бортовой гироскопический
прибор, используемый для определения и индикации
продольного
и
поперечного
углов
наклона
летательного аппарата (тангажа и крена), то есть
углов ориентации относительно истинной вертикали.
Прибор используется для управления и
стабилизации летательного аппарата в воздухе и
имеет важнейшее значение при полетах по правилам
полета по приборам (ППП).

293.

294. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Авиагоризонт измеряет углы крена и тангажа, а
также наличие скольжения.
Принцип действия основан на использовании
гироскопа с 3-мя степенями свободы, главная ось
которого
первоначально
с
помощью
арретира
устанавливается в вертикальное положение.
Она остается в вертикальном положении в то время,
как самолет, изменяя угол крена и тангажа, вместе с
корпусом прибора разворачивается относительно главной
оси гироскопа.

295. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

296. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Электромеханическая схема
авиагоризонта АГБ-3
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы
1 – двигатель; 2 – флажок; 3 – шкала тангажа;
4 – силуэт самолета; 5, 6 – трибки;
7, 9 – коррекционные двигатели;
8 – внешняя рама карданова подвеса;
10, 11 – упоры;
12 – внутренняя рама карданова подвеса;
13 – гиромотор; 14, 15, 19 – сельсины;
16 – контакт выключателя коррекции;
17 –усилитель; 18 – двигатель-генератор;
20, 21 – электролитические маятники

297. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Типы индикации авиагоризонтов:
вид с воздушного судна (ВсВС) или
прямая индикация;
вид с земли на воздушное судно (ВсЗ)
или обратная индикация;
комбинированный или смешанный
тип индикации (кАГ).

298. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Вид
с воздушного судна
(ВсВС,
прямая индикация)

299. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Наиболее распространена система индикации, в
которой ориентация самолета задается фоновым
изображением,
которое
поворачивается
по
тангажу и по крену.
Фоновое изображение представляет собой
линию, находящуюся на границе двух областей
разного цвета (обычно коричневого и голубого или
светло-серого и черного у устаревших). Эта линия
является линией искусственного горизонта.

300. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Перед
фоновым
изображением
располагается
упрощенный силуэт самолета, который закрепляется
неподвижно относительно прибора или имеет
ограниченную регулировку по тангажу.
Текущий угол крена считывается со шкалы,
нанесенной по окружности лицевой панели прибора, с
маркером сверху (в советских приборах — снизу).
Угол тангажа определяется пересечением центра
силуэта самолета со шкалой на подвижном фоне
(картушке).

301. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Вид с земли
на воздушное
судно
(ВсЗ,
обратная
индикация)

302. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Индикатором тангажа является точка или
стрелка с видом силуэта самолета сзади с
отсчетом угла тангажа по специальной
шкале против носика силуэта самолета.
Индикатором крена является силуэт
самолета с видом сзади и с отсчетом угла
крена по специальной шкале против крыла
самолета.

303. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Обратная индикация обеспечивает
простоту и ясность восприятия,
быстроту и высокую точность отсчета,
и главное с точки зрения безопасности
безошибочность первых действий
пилота ВС (оператора БЛА) в особых
случаях полета.

304. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Комбинированный
(смешанный)
тип индикации
(кАГ)

305. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Угол тангажа отображается по
типу ВсВС, а угол крена
показывается вращением силуэта
самолёта так, как будто данный
самолет наблюдают с земли сзади,
т.е. по типу вид с земли ВсЗ.

306. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Подвижный экран со шкалой тангажа
имеет лишь одну степень свободы и может
перемещаться только вверх или вниз.
Угол крена определяется по шкале,
расположенной
по
окружности
корпуса,
относительно подвижного силуэта самолета.
Такой вид индикации был реализован во
многих советских авиагоризонтах.

307. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Гировертикаль
(гирогоризонт)
–
это
гироскопическое устройство для определения направления
истинной вертикали или плоскости горизонта, а также
углов наклона объекта относительно этой плоскости.

308. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

В
качестве
простейшей
гировертикали может служить
трехстепенной
астатический
гироскоп, ось которого стремится
сохранять свое направление в
мировом пространстве.

309. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принципиальная схема
гировертикали
с маятниковой
коррекцией
1 — ротор
2, 3 — внутреннее и наружное
кардановы кольца
4, 5 — маятники-корректоры
6, 7 — датчики моментов
8, 9 — потенциометры

310. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

311. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Малогабаритная гировертикаль
(МГВ)
2.2 – Методы и средства измерения
неэлектрических величин,
измерительные приборы

312. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Курсовертикаль – это прибор, поставляющий данные об углах
между географической системой координат (ГСК) и связанной системой
координат (ССК), начальная точка которой совпадает с начальной точкой
ГСК, а оси соответствуют, как правило — Y — продольной оси, Z —
вертикальной, X — перпендикулярной им боковой оси транспортного
средства, на котором установлена курсовертикаль.

313. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Технически курсовертикаль чаще всего
реализуется как гировертикаль и датчик
курса, сделанный, как правило, также на
основе гироскопа и иногда корректируемый,
например
показаниями
приемника
спутниковой системы позиционирования и
навигации.

314. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

315. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Гиромагнитный компас – это гироскопическое
устройство, применяемое на движущихся объектах и
предназначенное для определения курса объекта по
отношению к плоскости магнитного меридиана.
Принцип
работы
систем
коррекции
гиромагнитного компаса аналогичен таковому
в гировертикали с маятниковой коррекцией.
Погрешность гиромагнитного компаса может
достигать нескольких градусов.

316.

ГМК
Гиромагнитный компас представляет
собой трехстепенной астатический гироскоп,
снабженный азимутальной и горизонтальной
системами коррекции.
Азимутальная коррекция, чувствительным
элементом которой является магнитная стрелка,
удерживает ось гироскопа 1 в плоскости
магнитного меридиана.
Азимутальная система коррекции состоит
из магнитной стрелки 6, потенциометра 4 и
датчика моментов 7.
Горизонтальная коррекция удерживает
внутреннее карданово кольцо 2 в положении,
перпендикулярном наружному 3.
Горизонтальная система коррекции состоит
из потенциометра 5 и датчика моментов 8.

317.

Лазерно-оптический гироскоп (ЛГ) — это датчик
углового положения и угловой скорости вращения ЛА, где
два встречных лазерных луча в замкнутом контуре создают
интерференционную картину.
Прибор не имеет подвижных частей, обеспечивая
высокую точность измерений.

318. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принцип работы ЛГ основан на эффекте
Саньяка: при вращении ЛА из-за разницы времени
пути лучей возникает фазовый сдвиг, измеряемый
фотоприемниками для определения угла и скорости
поворота.
Эффект Саньяка — появление фазового
сдвига
встречных
электромагнитных
волн во вращающемся кольцевом интерферометре.

319.

Принцип работы ЛГ основан на эффекте
Саньяка: при вращении ЛА из-за разницы времени
пути лучей возникает фазовый сдвиг, измеряемый
фотоприемниками для определения угла и скорости
поворота.
Эффект Саньяка — появление фазового
сдвига
встречных
электромагнитных
волн во вращающемся кольцевом интерферометре.

320. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Измерения, основанные на эффекте Саньяка,
посредством двухзеркального и четырехзеркального ЛГ

321. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Устройство лазерного гироскопа
Оптический резонатор: треугольной или квадратной формы,
выполненный из материала с низким коэффициентом теплового
расширения (например, ситалл);
Зеркала: установлены по углам резонатора; один луч движется
по часовой стрелке, другой — против;
Активная среда: газовая смесь, генерирующая лазерное
излучение;
Фотоприемники (фотодиоды): измеряют интенсивность
интерференционной картины (полос);
Системы стабилизации: поддерживают периметр резонатора и
частоту (частотная подставка).

322. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Принцип работы лазерного гироскопа
1. Генерация: внутри резонатора генерируются два лазерных луча,
циркулирующих во встречных направлениях;
2. Эффект Саньяка: в покое лучи проходят одинаковый путь; при
вращении гироскопа (вокруг оси, перпендикулярной плоскости
контура) луч, идущий по часовой стрелке, проходит большее
расстояние, а против — меньшее;
3. Интерференция: разница путей создает фазовый сдвиг и, как
следствие, изменение интерференционной картины — смещение
полос;
4. Измерение:
фотоприемники
подсчитывают
количество
«пробегающих» полос, что прямо пропорционально углу поворота.

323. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Измерения, основанные на эффекте Саньяка,
посредством двухзеркального и четырехзеркального ЛГ

324. 2.2 – Методы и средства измерения неэлектрических величин, измерительные приборы

Преимущества
ЛГ:
высокая
надежность (нет подвижных частей),
цифровой выходной сигнал, высокая
точность.
Применение
ЛГ:
инерциальные
навигационные
системы
(ИНС),
авиагоризонты ВС.

325.

Система полного
и статического
давлений легкого
многоцелевого
вертолета Robinson
R44 / R44II

326.

Система полного и статического
давлений сверхлегкого многоцелевого
самолета Viper SD-4

327.

Электронная система
пилотажных приборов
(EFIS) легкого
многоцелевого самолета
Tecnam P2006T
English     Русский Rules