« poprzedni punkt  następny punkt »


3. Metody pomiarowe

Przez metodę pomiarowa rozumie się sposób porównania wielkości mierzonej z wielkością wzorcową. Metody pomiarowe z zależności od rodzaju zastosowanego urządzenia odczytu w przyrządzie pomiarowym dzielimy na analogowe i cyfrowe. Klasyfikacja metod została przedstawiona na rys. 5.4.

Rys. 5.4. Klasyfikacja metod pomiarowych

Właściwości charakterystyczne analogowych metod pomiarowych:

  1. porównanie wartości stanów wielkości mierzonej i wielkości odniesienia przeprowadza się dla wartości należących do ciągłego zbioru tych wartości
  2. tor pomiarowy składa się z przetworników analogowych

Właściwości charakterystyczne cyfrowych metod pomiarowych:

  1. wartości wielkości odniesienia należą do zbioru dyskretnego (skwantowanego)
  2. pomiar wielkości analogowej jest związany z procesem przemiany analogowo-cyfrowej
  3. proces pomiaru jest najczęściej przeprowadzany automatycznie w oparciu o odpowiedni algorytm.

W obu tych rodzajach metod rozróżniamy metody wychyłowe i metody zerowe. W każdej z tych grup można wydzielić metody ogólne, różnicowe, podstawienia i porównawcze. Natomiast w metodach zerowych można dokonać dodatkowego wyodrębnienia na metody kompensacyjne i metody mostkowe. Na kilku poniższych schematach zostanie przedstawione działanie wybranych metod pomiarowych.

Pomiar metodą wychyłową przedstawia schemat na rys.5.5.

Rys. 5.5 Schemat ilustrujący pomiar metodą wychyłową

Informacje o wartości wielkości mierzonej x czerpiemy ze źródła wielkości mierzonej. Po ewentualnej zamianie na wielkość porównawczą przekazujemy ją do przyrządu pomiarowego, który przetwarza tę wielkość na a (x) - wychylenie urządzenia odczytowego. Wychylenie w postaci wyskalowanego wskazania odczytujemy na urządzeniu odczytowym jako wynik pomiaru - wartość mierzoną XM.

W metodzie zerowej pomiaru, jak na rys. 5.6 przetwornikiem pomiarowym jest urządzenie porównujące wartość wielkości mierzonej x z regulowaną wartością ze źródła odniesienia x0. Równość tych wartości potwierdza wskaźnik równowagi. W tym stanie zostaje odczytane wskazanie ze źródła odniesienia XM = x0.

Rys. 5.6 Schemat ilustrujący pomiar metodą zerową

Pomiar metodą różnicową (rys. 5.7.) polega na podaniu na komparator (wzmacniacz różnicowy) dwóch sygnałów: sygnał pomiarowego x na wejście "+" i sygnału odniesienia xR na wejście "- ". Na wyjściu wzmacniacz powstaje sygnał różnicowy (x - xR) . Na podstawie tego sygnału z urządzenia odczytowego przyrządu pomiarowego wnioskujemy o XM = a (x - xR).

Rys. 5.7 Schemat ilustrujący metodę różnicową pomiaru

Metoda porównawcza lub podstawienia pokazana na rys. 5.8 polega na podaniu w dwóch kolejnych chwilach na przyrząd pomiarowy sygnału ze źródła wielkości mierzonej x i sygnału odniesienia xR z wzorca. W przetworniku wykorzystywany jest układ opóźniający i przyrząd pomiarowy, który jedną z dwóch metod: porównania albo podstawienia tworzy wskazanie XM na urządzeniu odczytowym.

Rys. 5.8 Schemat ilustrujący pomiar metodą porównawczą lub podstawienia


« poprzedni punkt  następny punkt »