Klasa niedokładności przyrządu jest to umowne oznaczenie jednej z właściwości metrologicznych przyrządu. Klasa niedokładności to umownie przyjęta wartość błędu dopuszczalnego w dowolnym punkcie zakresu pomiarowego przyrządu w warunkach odniesienia, przy czym błąd ten, podany w procentach, jest odniesiony do długości zakresu pomiarowego przyrządu. Umownie przyjęto następujące wartości błędu dopuszczalnego: 0,1%; 0,2%; 0,5%; 1,0%; 1,5%; 2,5%; 5% i klasy oznaczono odpowiednimi liczbami: 0,1; 0,2; ...; 2,5; 5. Tak więc klasa >δ_Zdop 100 = Δ/Z *100

Błędy dodatkowe przyrządu* są to błędy wskazania, występujące przy stosowaniu przyrządu w warunkach odmiennych od warunków odniesienia. Jeśli w danych warunkach błąd wynosi Δ, a w warunkach odniesienia Δ_o, to błąd dodatkowy Δ_d = Δ-Δ_o. Wartości błędów dodatkowych podajemy oddzielnie dla każdej wielkości charakteryzującej warunki, np. dla ciśnieniomierza dodatkowy błąd temperaturowy wynosi - 0,2%/10°C. Są tendencje, by normować wartości dopuszczalnych błędów dodatkowych jako określoną część błędu podstawowego.

Przetworniki o charakterystyce nieliniowej. Przetwarzanie statyczne. Na podstawie danej charakterystyki wielkości wyjściowe obliczamy punkt po punkcie dla zadanych wartości wielkości mierzonych. Możemy zadać zbiór punktów X i punkt po punkcie obliczyć zbiór Y. Zbiór X może być specyficzny lub określony, np. zbiór o rozkładzie normalnym. Właściwości zbioru Y trzeba badać na podstawie zbioru otrzymanych punktów. Istnieją inne sposoby wyznaczenia rozkładu zbioru Y, gdy rozkład zbioru X jest dany.

Przetworniki o charakterystyce nieliniowej. Przetwarzanie dynamiczne. Działanie przetworników nieliniowych możemy opisać liniowymi równaniami przetwarzania, stosując następujące przybliżenia:

1.aproksymację charakterystyki nieliniowej do stycznej w punkcie pracy charakterystyki nieliniowej,

2.założenie stałych wartości współczynników równania różniczkowego wokół punktu pracy.

Właściwości przetworników liniowych. Przetworniki spełniające zasadę superpozycji, tzn. przetworniki liniowe, charakteryzują stałe wartości czułości ki.

Czujniki rezystancyjne (tzw. termorezystory, termistory)

Czujniki rezystancyjne są wykonywane z drutów, przez nawinięcie na odpowiednim karkasie. W celu zmniejszenia indukcyjności stosujemy nawijanie bifilarne drutu. Czujniki platynowe nawinięte na karkasie ceramicznym pokrywamy warstwą glazury, w celu zabezpieczenia przed przemieszczeniem się drutu i przed wpływem środowiska.

Miniaturowe czujniki platynowe są wykonywane przez napylanie. Do budowy czujników miedzianych najczęściej używa się nawojowych drutów emaliowanych.

Wyróżniamy czujniki metalowe i półprzewodnikowe. Te ostatnie dzielimy na: termistory wykonane z półprzewodnikowych materiałów spiekanych i półprzewodnikowe elementy elektroniczne - diody i tranzystory, których parametry zależą od temperatury. Zaletą czujników rezystancyjnych metalowych jest

•Powtarzalność,

•duża stałość charakterystyki,

•oraz jej liniowość. Stosujemy czujniki wykonane z:

• platyny,

• niklu,

• miedzi. Zwykle rezystancja czujnika Pt 100 w temperaturze 0°C wynosi 100 , a czujników miedzianych i niklowych 40 .

Termistory są wykonywane przez sprasowanie materiału półprzewodnikowego i lepiszcza z wprasowanymi drutami, które służą jako wyprowadzenia. Półprzewodnik ma kształt płytki lub perełki. Przed wpływem środowiska termistor zabezpiecza się przez zatopienie w szkle lub pokrycie odpowiednim lakierem bądź polimerem.

Charakterystyka termistorów jest nieliniowa

RT = A·exp(B/T)

gdzie:

A, B -stałe materiałowe,

T -temperatura bezwzględna.

Parametry podaje się dla 25°C: R25

Budowa termistorów:

a) perełka zatopiona w szkle,

b) bagietka szklana,

c) termistor płytkowy,

d) pręcikowy,

e) naniesiony na płytce metalowej,

Pomiary mocy mogą być wykonywane w zasadzie przy użyciu trzech metod: bezpośredniej, pośredniej i porównawczej. Metoda bezpośrednia polega na zastosowaniu przyrządów do bezpośredniego pomiaru mocy - waromierzy i watomierzy, metoda pośrednia bazuje na pomiarach prądu i napięcia, (

za pomocą amperomierza i woltomierza w układach pokazanych . Mając wskazania natężenia prądu I amperomierza i napięcia U woltomierza można zaniedbując błąd metody obliczyć mierzoną rezystancję Rx metodą pośrednią ze wzoru; Rx=U/I) natomiast metoda porównawcza jest typowa dla pomiarów w paśmie bardzo wielkich częstotliwości.

Pomiary energii elektrycznej sprowadzają się w zasadzie do użycia przyrządu całkującego sygnały proporcjonalne do mocy chwilowej. Przyrządy takie nazywają się licznikami energii. Do pomiaru energii prądu stałego służy licznik elektrodynamiczny, natomiast do pomiaru energii prądu przemiennego licznik indukcyjny.

Bezpośredni pomiar mocy czynnej wymaga zastosowania przetworników realizujących funkcję mnożenia dwóch wielkości fizycznych: napięcia i prądu. Powszechne zastosowanie znalazły watomierze elektromechaniczne o ustroju elektro- i ferrodynamicznym.

Kierunek wychylania wskazówki watomierza zależy od kierunku prądów płynących przez cewkę napięciową i prądową względem początków uzwojeń (oznaczonych na). Przy przeciwnym wychylaniu wskazówki watomierza (w lewo) -należy zmienić początek z końcem cewki prądowej lub napięciowej (są watomierze, które mają do tego celu specjalny przełącznik). Moc wskazaną przez watomierz wyznacza się z zależności

P=Cpα

Przetwornikiem pomiarowym jest urządzenie, które przetwarza jedną wielkość fizyczną w inną wielkość z określoną dokładnością.

Zakres pomiarowy przyrządu to zbiór wartości wielkości wzorcowej, odtwarzany przez przyrząd, scharakteryzowany przez kres dolny i kres górny zbioru.

Czułość przetwornika określa, o ile jednostek zmienia się wartość wielkości wyjściowej, gdy wielkość mierzona ulega zmianie o 1 jednostkę. Ogólnie czułość jest zdefiniowana stosunkiem przyrostów wielkości wyjściowej do przyrostów wielkości mierzonej k=dy/dx.

Stała czułość jest ważną zaletą przetwornika. Przetworniki, których czułość nie jest stała, lecz zależy od wielkości mierzonej, nazywamy nieliniowymi. Najczęściej spotykane charakterystyki przetworników zestawiono w tab. 1, podając równanie i wykres charakterystyki oraz czułości.

Właściwości przetworników liniowych. Przetworniki spełniające zasadę superpozycji, tzn. przetworniki liniowe, charakteryzują stałe wartości czułości ki.

Przetworniki o charakterystyce nieliniowej Działanie przetworników nieliniowych możemy opisać liniowymi równaniami przetwarzania, stosując następujące przybliżenia:

1. aproksymację charakterystyki nieliniowej do stycznej w punkcie pracy charakterystyki nieliniowej,

2. założenie stałych wartości współczynników równania różniczkowego wokół punktu pracy.

czułość nazywamy stałą tensometryczną drutu.

Stała zależy od rodzaju materiału.

Stała tensometru K zależy od materiału i od konstrukcji tensometru, tzn. kształtów przewodnika względem osi odkształceń e.

Czujniki termoelektryczne są to przyrządy reagujące na zmianę temperatury zmianą siły termodynamicznej wbudowanego w nie termoelementu. Połączone na jednym końcu dwa różne materiały; metale czyste, stopy metali lub niemetali, tworzą, „termoelement” inaczej popularną termoparę.