I.A.T.M. - Metode electrice de masurare - Procesul de masurare

I.A.T.M.

Metode electrice de masurare

Procesul de masurare

Procesul de masurare reprezinta ansamblul de operatii necesare privind solicitarea, obtinerea, transmiterea, receptia si prelucrarea semnalului metrologic pentru a se obtine valoarea marimii masurate.

Mijlocul de masurare poate fi reprezentat ca o retea de captare, transmitere si receptie a informatiei, retea pe care o vom numi lant de masurare. Mijlocul de masurare constituie un canal informational de-a lungul caruia vehiculeaza un semnal energetic purtator al informatiei de masurare, semnalul metrologic(SM). In structura mijloacelor de masurare se folosesc elemente cu diverse functii (adunari, multiplicari, derivari, integrari, codificari, decodificari etc.), iar prin utilizarea microprocesoarelor se obtin noi functii si performante.

Semnalul metrologic care circula de-a lungul lantului de masurare este constituit dintr-o marime    fizica ce prezinta un parametru variabil care ia valori in concordanta cu valoarea marimii masurate (parametru modulat).

Parametrul semnalului metrologic modulat de marimea de masurat poate fi:

amplitudinea unei marimi continue - fig. 1.3, a;

amplitudinea unei marimi periodice - fig. 1.3, b;

frecventa unei marimi periodice - fig. 1.3, c;

amplitudinea unor impulsuri;

durata unor impulsuri;

frecventa unor impulsuri;

faza unor impulsuri;

variatia codificata a unor impulsuri.

Lanturile de masurare sunt constituite atat in functie de metoda de masurare cat si in functie de parametrul modulat al SM.

b)

c)

a)

   

Fig. 1.3. Modulatia unei marimi continue sau periodice

a) -    modulatia unei marimi continue;

b) - modulatia amplitudinii unei marimi periodice;

c) - modulatia frecventei unei marimi periodice.

Clasificarea metodelor electrice de masurare

Metodele de masurare care determina conversia semnalului metrologic intr-o marime electrica se numesc metode electrice de masurare, pe scurt MEM.

Dupa modul de variatie a SM si de obtinere a valorii masurate, MEM se clasifica in: MEM analogice, MEM digitale si MEM mixte. (fig. 1.4).

In cazul MEM analogice, marimea de iesire (Y) este continua si proportionala cu valoarea marimii de masurat (Y = kx) si se stabileste prin aprecierea pozitiei unui ac indicator a unui inscriptor sau spot luminos in raport cu reperele unei scari gradate. In cazul MEM digitale semnalul metrologic este discontinuu si prezentat sub forma unui numar afisat.

Masurarea unei marimi se poate face fie prin MEM analogica fie prin MEM digitala. Tendinta actuala este de a folosi MEM digitale datorita proprietatilor lor deosebite: obtinerea directa a valorii masurate, precizie ridicata, posibilitatea inregistrarii sau transmiterii la distanta a informatiei de masurare.

In cazul MEM mixte rezultatul masurarii se obtine partial sub forma digitala si partial sub forma analogica. Exemplu: balantele de analiza si a cantarelor din comert.

Clasificarea principala a metodelor de masurare este dupa modul de obtinere a marimii masurate (MM) in functie de valorile masurate si de valorile elementelor conectate in schema de masurare, astfel:

- MEM pot fi: indirecte, directe, de rezonanta, directe cu substitutie si metode de zero.

- MEM de zero pot fi: de punte, de punte cu substitutie, de compensare, de compensare cu substitutie.

Metode electrice de masurare indirecta

Valoarea masurata se obtine prin calcul pe baza unei relatii ce o defineste in functie de marimile ce se masoara si de valorile unor elemente conectate in schema de masurare.

Exemplu: masurarea rezistentelor electrice prin metoda ampermetrului si voltmetrului folosind legea lui Ohm:

. (1.8)

Pentru masurare se poate folosi fie montajul aval fie montajul amonte (fig. 1.5, a si b ),in functie de valoarea rezistentei de masurat.

Metode electrice de masurare directa si indirecta cu substitutie

MEM directa permite obtinerea valorii masurate folosind un singur aparat. Aparatele utilizate sunt foarte numeroase si pot fi analogice sau numerice; de exemplu: ampermetre, voltmetre, termometre, vitezometre etc.

MEM directa cu substitutie implica doua masurari succesive. In al doilea caz marimea de masurat este inlocuita cu o marime, de aceeasi natura, cunoscuta si cu o precizie superioara, reglabila astfel incat in cele doua masurari sa se obtina aceeasi deviatie a aparatului. Valoarea marimii de masurat este egala cu valoarea marimii reglate.