Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14

Transkript

1 Technický lexikon Pojmy z techniky měření sil a točivých momentů a d a tových listů GTM Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14

2 Úvod V tomto Technickém lexikonu najdete vysvětlení pojmů z techniky měření síly a otáčivého momentu. Většina z nich pochází z norem a směrnic. Protože zpracování těchto pojmů v těchto materiálech není vždy jednotné, sestavili jsme zde pro vás jejich snadno srozumitelné definice, se kterými se setkáváte v datových listech GTM, kalibračních protokolech, návodech na obsluhu a popisech výrobků. Základy těchto definic pojmů tvoří mezi jinými mezinárodní slovník metrologie (VIM) a normy DIN EN ISO 376, DIN 51309, VDI/VDE/DKD 2638 a Kde jsme považovali za vhodné, jsme příslušné definice upravili. Změny vyhrazeny. Veškeré údaje popisují naše výrobky obecným způsobem. Nepředstavují žádné záruky kvality ve smyslu 459 odst. 2, BGB a nezakládá se na nich žádná záruka. GTM Testing and Metrology GmbH Philipp-Reis-Straße Bickenbach Germany contact@gtm-gmbh.com Phone +49(0) Fax +49(0) Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 2 von 29

3 C Časová pevnost Zatížení při zkoušce na únavu při kmitavém napětí, která se provádí v rámci 10 7 zatěžovacích cyklů a končí lomem. Mez únavy při kmitavém namáhání leží nad touto mezí. Charakteristická hodnota Jmenovitá charakteristická hodnota. Charakteristická křivka Závislost výstupního signálu snímače na vstupní veličině, síle nebo momentu, popsaná na základě křivky. Chyba interpolace Chyba interpolace definuje maximální odchylku indikované hodnoty od interpolované hodnoty, jejíž interpolační rovnice byla vyšetřena podle metody nejmenších čtverců chyb. Pokud není dáno jinak, bere se za základ interpolační rovnice třetího řádu, která prochází počátkem souřadnicového systému (polynom bez členu obsahujícího konstantu). Relativní chyba interpolace se vztahuje ke skutečné hodnotě. Chyba reverzibility Chyba reverzibility specifikuje maximální rozdíl mezi zobrazenými hodnotami při rostoucím a při klesajícím zatížení u příslušně stejného stupně zatížení, pokud zatěžovací cyklus nepřesahuje jmenovité zatížení. Relativní chyba reverzibility se vztahuje na skutečnou hodnotu. Relativní hystereze popisuje principiálně stejnou fyzikální vlastnost, vztahuje se však na koncovou hodnotu. Citlivost Jmenovitá citlivost Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 3 von 29

4 Citlivost vedlejších komponent Charakteristické hodnoty kvocientů změny výstupního signálu a změny vstupní veličiny u vícekomponentního systému vztažené na vedlejší komponenty. V kartézském souřadném systému existuje například až 30 citlivostí vedlejších komponent pro měřicí obvody F x, F y, F z, M x, M y, M z. Data o citlivosti vedlejších komponent poskytují na rozdíl od specifikace přeslechu výhody týkající se jednoznačnosti údajů vyjádřených jednotkami a možnosti minimalizovat nejistotu měření zohledněním citlivosti vedlejších komponent. Charakteristika přenosu z hlavních komponent se popisuje prostřednictvím citlivosti hlavní komponenty. Citlivost hlavních komponent Doba běhu signálu Doba integrace Charakteristické poměrné hodnoty změny výstupního signálu a změny vstupních veličin u vícekomponentního systému, který se vztahuje pouze na hlavní komponenty. V kartézském souřadném systému je například až šest citlivostí hlavních komponent pro měřicí obvody F x, F y, F z, M x, M y, M z.charakteristika přenosu z vedlejších komponent se popisuje prostřednictvím citlivosti vedlejších komponent. Doba běhu signálu udává, jakou dobu potřebuje elektronický měřicí zesilovač při příznivé konfiguraci, aby vstupní signál naměřené hodnoty byl k dispozici jako výstupní veličina u digitálního nebo analogového výstupu. D Doba činnosti filtru, tak např. doba, po kterou se tvoří průměrná hodnota z pravidelně snímaných naměřených hodnot. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 4 von 29

5 E Etalon Etalon na jednom místě nebo u jedné organizace, od něhož je možno odvozovat měření. Referenční etalon se obvykle převádí na etalon, který podléhá kontrole akreditovaného místa. Excentricita G Geometrická matice Přípustná excentricita Geometrická matice popisuje geometrické uspořádání jednotlivých snímačů u vícekomponentního systému a tvoří první stupeň při výpočtu. Sloupce matice mohou být například síly a momenty v kartézském souřadnicovém sytému, řádky mohou být tvořeny sedmi jednotlivými snímači. Přitom se neprovádí žádný převod technických jednotek nebo jejich transformace. Prvky matice mohou nabývat hodnot -1 a 1. Výsledky výpočtového stupně se vztahují na netransformované naměřené hodnoty vztažené k požadovanému souřadnicovému systému, například tři síly a tři momenty v kartézském souřadnicovém sytému v mv/v. Další výpočtový stupeň je charakterizován maticí hlavních parametrů. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 5 von 29

6 Hlavní komponenta H Hlavní komponenta je taková komponenta, která má být změřena odpovídajícím vícekomponentním měřicím obvodem. Tak například představuje zatížení Fz hlavní komponentu pro měřicí obvod Fz. Všechna ostatní zatížení tvoří vedlejší komponenty. Hlavní matice parametrů Hlavní matice parametrů tvoří druhý stupeň následující po geometrické matici při výpočtu vícekomponentního systému a slouží lineární transformaci a přepočtu jednotek. Zpravila se síly a momenty působící v kartézském souřadném systému transformují na jednotky mv/v lineárně na základě metody nejmenších čtverců chyb a jejich výstup je v jednotkách N a N m. Hlavní matice parametrů tak obsahuje informace z geometrických poměrů (např. dílky ramen pák) citlivosti jednotlivých snímačů a je ve většině případů dostatečná pro charakteristiku vícekomponentního systému. Další stupeň ve výpočtu může být při vysokých požadavcích realizován prostřednictvím matice citlivosti. Hlavová hmotnost Poměrná pohyblivá hmota. Hmota Celková hmota snímače, zpravidla bez přídavných částí. Hmoty přídavných dílů se doplňují, pokud z hlediska konstrukce nemá údaj hmotnosti smysl bez přídavných částí (např. snímač převodu s přišroubovanými přítlačnými deskami). Hystereze Hystereze specifikuje maximální rozdíl mezi zobrazenými hodnotami při rostoucím a při klesajícím zatížení u příslušně stejného stupně zatížení, pokud zatěžovací cyklus nepřesahuje jmenovité zatížení. Relativní hystereze se vztahuje na konečnou hodnotu. Relativní chyba reverzibility popisuje principiálně stejnou fyzikální vlastnost, vztahuje se však na skutečnou hodnotu. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 6 von 29

7 I J Izolační odpor Jmenovitá charakteristická hodnota Izolačním odporem se označuje ohmický odpor mezi připojovacími vedeními snímače a kovovým tělesem snímače. Charakteristická cílová hodnota výstupního signálu nezatíženého snímače při jmenovitém zatížení, snížená o nulový bod. U stavitelné jmenovité charakteristické hodnoty platí, tolerance charakteristické hodnoty, u nestavitelné jmenovité charakteristické hodnoty se udává oblast charakteristické hodnoty. Jmenovitá citlivost Charakteristická cílová hodnota kvocientů změny výstupního signálu a změny vstupní veličiny. Jmenovitá síla Jmenovitá síla je největší síla, pro niž je snímač síly jmenovitě dimenzován. Až do jmenovité síly zaručuje snímač odpovídající specifikace pro měření síly. Jmenovitá trajektorie měření Jako jmenovitá trajektorie měření se označuje dráha pružiny snímače síly, kterou vykonají silově zatížené plochy snímače při zatížení jmenovitým zatížením ve směru osy měření. Jmenovité zrychlení Jmenovité zrychlení je největší zrychlení, pro něž je snímač jmenovitě dimenzován. Až do jmenovitého zrychlení jsou specifikace snímače pro měření zaručené. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 7 von 29

8 Jmenovitý moment Jmenovitý moment je největší moment, pro nějž je vícekomonentový jmenovitý snímač dimenzován. Až do jmenovitého momentu zaručuje snímač odpovídající specifikace pro měření síly. Jmenovitý ohybový moment Jmenovitý rozsah napájecí napětí Jmenovitý rozsah teplot Jmenovitý ohybový moment, pro nějž je snímač síly nebo točivého momentu jmenovitě dimenzován. Až po jmenovitý ohybový moment zaručuje snímač odpovídající specifikace měření pro měření ohybového momentu. Rozsah napájecí napětí, v němž je možno provozovat snímač při dodržení specifických technických dat. U kalibrovaných snímačů je třeba používat vždy napájecí napětí použité při kalibraci. Jmenovitý rozsah teplot definuje oblast okolní teploty, v níž snímač zaručuje technické specifikace a meze přesnosti. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 8 von 29

9 Jmenovitý točivý moment Jmenovitý točivý moment je největší točivý moment, pro nějž je snímač točivého momentu jmenovitě dimenzován. Až po jmenovitý točivý moment dodržuje snímač odpovídající specifikace měření. Jmenovitý úhel pootočení K Kalibrace Klasifikace Kmitavé namáhání Kolísání Jako jmenovitý úhel pootočení se označuje úhel pootočení snímače točivého momentu, které vykonají připojovací plochy snímače při zatížení jmenovitým zatížením kolmo k ose měření. Používání etalonů pro vytvoření vztahu k indikaci kalibrovacích předmětů s jejich přidruženými nejistotami měření. Klasifikace je stanovení třídy. Klasifikace se provádí na rozdíl od třídy přesnosti vždy ve vztahu k normě nebo směrnici, např. ISO 376 u snímačů síly, DIN u snímačů točivého momentu nebo DKD-R 3-7 u převodních klíčů točivého momentu. Přípustné kmitavé namáhání. Kontinuálně se měnící citlivost snímače nebo elektronického měřicího zesilovače. Kromě toho se často používá pojem kolísání nuly, pod nímž se rozumí kontinuálně se měnící nulový bod. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 9 von 29

10 Krytí Lomová síla Krytí udává, za jakých působících podmínek smí být snímač provozován. Klasifikace do jednotlivých krytí se provádí podle normy DIN EN Lomová síla představuje sílu, která působí ve směru specifikované osy měření snímače a může vést k jeho poškození. Oblast lomové síly je u snímačů GTM o 300% větší, než je jmenovitá síla. L Lomový moment Lomový moment představuje moment, který působí ve specifikované ose vícekomponentního snímače a může vést k jeho poškození. U vícekomponentního snímače je třeba dbát na to, zda lomové momenty jsou specifické pro jeden jediný působící lomový moment nebo pro všechny současně působící lomové momenty. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 10 von 29

11 Lomový točivý moment Lomový točivý moment představuje točivý moment, který působí na specifikovanou osu měření snímače a může vést k jeho poškození. Oblast mezního zatížení je u snímačů GTM o 300% větší než jmenovitý točivý moment. M Matice citlivosti Jako definici viz rozlišování mezi geometrická matice, hlavní matice parametrů, matice citlivosti Matice nejistoty měření Doplňující údaj o nejistotě mření, který vyvinul GTM, pro vícekomponentní systémy. Matice nejistoty měření obsahuje ve čtyřech maticích parametr pro výpočet nejistoty měření při libovolném zatížení vícekomponentního systému, dokonce i při nulových průchodech jednotlivých komponent. Měřicí oblast točivého momentu Měřicí oblast točivého momentu udává oblast použití snímačů točivého momentu, v němž platí specifikace měřicí techniky. Každá měřicí oblast je omezena výchozí a konečnou hodnotou. Metrologie Věda zabývající se měřením a jeho používáním při zohlednění teoretických a praktických hledisek. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 11 von 29

12 Mezní moment Mezní momenty označují největší momenty, kterými může být zatěžování vícekomponentní snímač ve směru specifikované osy měření, aniž by to vedlo k významným mechanickým deformacím příp. změně nulového signálu. Pokud by došlo k překročení mezních momentů, potom nelze vyloučit vznik trvalých změn, které se mohou projevit změnou nulového signálu nebo mechanickými deformacemi (posunutí charakteristiky). U vícekomponentního snímače je třeba dávat pozor na to, zda jsou mezní momenty specifikovány pro jeden působící mezní moment nebo pro všechny současně působící mezní momenty. Mezní ohybový moment Mezní ohybový moment označuje přípustný statický ohybový moment, který může zatěžovat snímač síly nebo točivého momentu, aniž by to vedlo k podstatným trvalým změnám jeho vlastností. Pokud je mezní ohybový moment překročen, není možno vyloučit výskyt trvalých změn. Působení ohybového momentu se popisuje prostřednictvím vlivu ohybového momentu nebo vlivu excentricity. Udaná hodnota mezního ohybového momentu platí pouze pro jeden působící ohybový moment, bez dalších zatížení snímače silami nebo momenty. Přípustné kombinované zatížení je možno pro příslušnou sérii snímačů zjistit prostřednictvím zátěžových diagramů nebo výpočetních pomůcek ( Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 12 von 29

13 Mezní osová síla Mezní osová síla označuje největší přípustnou statickou sílu, kterou smí být zatěžován snímač točivého momentu ve směru jeho specifikované osy měření, aniž by to vedlo k významným trvalým změnám jeho vlastností. Pokud by došlo k překročení mezní osové síly, potom nelze vyloučit vznik trvalých změn. Udaná hodnota mezní osové síly platí pouze pro jednu působící osovou sílu, bez dalšího zatížení snímače silami nebo momenty. Přípustné kombinované zatížení je možno pro sérii snímačů zjistit prostřednictvím zátěžových diagramů nebo výpočetních pomůcek ( Mezní radiální (posouvající) síla Mezní radiální síla označuje největší přípustnou statickou sílu, jíž může působit snímač síly nebo točivého momentu kolmo ke své specifikované ose, aniž by to vedlo k výrazným trvalým změnám vlastností. Pokud je mezní radiální síla překročena, nelze vyloučit výskyt trvalých změn. Udaná hodnota mezní radiální síly platí pouze pro jednu radiální sílu, bez dalšího zatížení snímače silami nebo momenty. Přípustné kombinované zatížením je možno pro jednotlivé série snímačů zjistit prostřednictvím zátěžových diagramů nebo výpočetních pomůcek ( Mezní síla Mezní síla označuje největší sílu, kterou může být zatěžován snímač ve směru specifikované osy měření, aniž by došlo k jeho podstatným mechanickým deformacím, příp. změně nulového signálu. Pokud by došlo k překročení mezní síly, potom nelze vyloučit vznik trvalých změn, které se mohou projevit změnou nulového signálu nebo mechanickými deformacemi (posunutí charakteristiky. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 13 von 29

14 Mezní točivý moment Mezní točivý moment označuje největší točivý moment, kterým může být zatěžován snímač ve směru specifikované osy měření, aniž by došlo k jeho podstatným mechanickým deformacím, příp. změně nulového signálu. Pokud by došlo k překročení mezního točivého momentu, potom nelze vyloučit vznik trvalých změn, které se mohou projevit změnou nulového signálu nebo mechanickými deformacemi (posunutí charakteristiky). Moment Všeobecné označení pro působní silových vektorů na rádiusvektory. Momenty jsou prostorově nevázané vektory. Pojem moment se obecně používá pro specifikace vícekomponentních snímačů. Naproti tomu se u točivých momentů a ohybových momentů jedná o speciální definice pro určité aplikační oblasti snímačů. Napájecí napětí N Napětí, kterým napájí elektronický měřicí zesilovač připojené snímače. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 14 von 29

15 Nejistota měření Německé akreditační místo (DAkkS) Německá kalibrační služba (DKD) Parametr pro charakterizování rozptylu hodnot naměřené veličiny při zohlednění systematických vlivů, statistického rozdělení naměřených hodnot za definovaných podmínek a při zahrnutí zkušeností a dalších informací. DAkkS je národní akreditační místo Spolkové republiky Německo, který provádí dobrozdání, potvrzuje a kontroluje jako nezávislé místo odborné kompetence laboratoří, certifikačních a inspekčních míst. Před existovalo v Německu několik akreditačních míst pro různé oblasti, které na základě nařízení evropského parlamentu musely být převedeny na jediné národní akreditační místo. O Oblast provozní teploty Asociace akreditovaných kalibračních poskytovatelů služeb v Německu na podporu metrologie prostřednictvím odborných komisí, které vypracovávají kromě jiného směrnice, zajišťují výměnu informací a organizují cyklická porovnávání. Do plnilo DKD vedle pořizování, podporování a uchovávání metrologické infrastruktury rovněž funkci akreditačního místa pro kalibrační laboratoře. Tato funkce na základě nařízení evropského parlamentu přešla na Německé akreditační místo (DAkkS). DKD pracuje od té doby dále jako asociace pod záštitou Fyzikálně technického spolkového úřadu (PTB). Oblast provozní teploty definuje oblast teploty okolí, které umožňuje provoz snímače v rámci větších mezí přesnosti, aniž by docházelo k výrazným změnám vlastností, které by při pozdějším použití snímače uvnitř oblasti jmenovité teploty bylo možno zjistit. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 15 von 29

16 Odchylka od linearity Odchylka od linearity představuje při rostoucím zatížení maximální odchylku indikované hodnoty od referenční přímky, jejíž směrnice je vypočítána podle metody nejmenších čtverců chyb. Referenční přímka probíhá u snímačů s pouze jedním směrem zatížení (např. pouze snímače tlačné síly) počátkem souřadného systému. U snímačů se střídavým zatížením se rovnice referenční přímky rozšiřuje o konstantu. U elektronických měřicích zesilovačů platí tato definici analogicky také. Odchylka od linearity se vztahuje ke koncové hodnotě. Odchylka od nulového bodu Odchylka od nulového bodu označuje rozdíl nulových bodů před a po zatížení. Relativní údaj se vztahuje ke koncové hodnotě zatížení. Odpor můstku Odpor můstku označuje minimální odpor nebo rozsah odporu, jímž je možno zatížit elektronický měřicí zesilovač. Odpor můstku zpravidla odpovídá vstupní impedanci připojeného snímače. Pokud jsou paralelně připojeny další snímače, potom vznikne menší odpor můstku na základě paralelního zapojení. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 16 von 29

17 Ohybový moment Zvláštní označení momentu, který vede obecně k deformaci ve směru specifikované osy. Ohybový moment vede například k průhybu osy, naproti tomu vede točivý moment k otáčení osy. Ohybové momenty se v praxi často vyskytují ve spojení s posouvajícími sílami nebo excentrickými silami, což ovšem není podmínkou pro vznik ohybových momentů. Označení ohybový moment poukazuje na to, že tato veličina není hlavní složkou snímače, nýbrž naměřenou vedlejší nebo rušivou komponentou. V závislosti na konstrukci je možno snímače síly a točivého momentu vybavit přídavnými měřicími můstky ohybového momentu. Opakovatelnost P Parazitní zatížení Maximální rozdíl indikovaných hodnot při stejném zatížení, který je zjištěn na základě několika následně provedených řad měření za stejných podmínek. Relativní opakovatelnost se vztahuje na koncovou hodnotu. Na rozdíl od toho se podobně definovaný relativní rozsah snímače při neměnné montážní poloze vztahuje na skutečnou hodnotu. Parazitními zatíženími se v případě jedoosových snímačů označují všechny síly a momenty, které dodatečně působí na specifikovanou osu měření snímače (vlivu ohybového momentu, vliv točivého momentu, vliv excentricity,vliv posouvající síly). Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 17 von 29

18 Poměrná pohyblivá hmota Část hmotnosti snímače, jejíž pohybem při dynamickém zatěžování vznikají přídavné setrvačné síly. V datových listech GTM je uvedena teoreticky zjištěná hodnota první aproximace, která se může lišit od prakticky zjištěných hodnot. Avšak ani prakticky zjištěné hodnoty nejsou vždy ve shodě. Podle provádění pokusu, např. rázové nebo periodické zatížení, mohou vznikat jiné poměrné pohyblivé hmoty. Přeslech Přeslechem se často popisuje účinek vedlejších komponent, přičemž se tyto komponenty považují za rušivé veličiny. Přeslech se zpravidla označuje prostřednictvím relativní číselné hodnoty. Přitom je referenční základna částečně neznámá, příp. není fyzikálně nebo matematicky korektní. Z tohoto důvodu je proto lépe používat označení citlivost vedlejší komponenty. Přesnost opakování Synonymum k rozsahu v neměnné montážní poloze Přesnost porovnávání Synonymum k rozsahu v různých montážních polohách Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 18 von 29

19 Převodní etalon Snímač, který se používá jako vložený nosný prvek pro porovnávání etalonů. Požadavky na převodní etalony rostou v rámci hierarchie etalonů. Přitom se rozlišuje: Etalon - etalon (požadavek: třída VN), Referenční etalon etalon (požadavek např. třída 00 dle ISO 376) Užitný etalon - referenční etalon (Požadavek např. třída 0,5 dle ISO 376). Národní etalon Referenční etalon Užitný nebo pracovní etalon Měřicí přístroj Přípustná excentricita Přípustná excentricita u snímačů síly označuje přípustné paralelní posunutí přímky s působící silou mimo osu měření, aniž by přitom došlo k výrazným trvalým změnám vlastností. Působení excentricity je možno popsat například prostřednictvím vlivu excentricity nebo vlivu ohybového momentu. Přípustné kmitavé namáhání Rozsah kmitání sinusového míjivého nebo střídavého zatížení, které snímač vydrží při více než 10 7 zatěžovacích cyklů bez výrazné změny svých měřicích vlastností. Rozsah kmitání se vztahuje na koncovou hodnotu. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 19 von 29

20 Přivádění síly Označuje druh a způsob, jakým se síla při použití různých dodatečně namontovaných dílů řádně přivádí k snímači. Řádně znamená, že při jednoosém měření síly se minimalizují nežádoucí vlivy volných vektorů vektory. Propojovací technika Propojovací technika snímačů DMS (tenzometrické čidlo) označuje, zda se jedná o šestivodičovou přípojku se zpětnou vazbou napájecího napětí nebo o čtyřvodičovou přípojku. Pružné spojovací šrouby Pružné spojovací šrouby jsou speciální šrouby, které se používají při dynamickém zatížení. Tvarované šrouby se vyznačují výrazně vyšší pružností než tuhé šrouby a jsou vhodné pro míjivé zatížení nebo zatížení ohybem. Pružná tuhost Referenční snímač Poměr síly k axiální deformaci snímačů síly. Snímač, prostřednictvím něhož se většinou při stacionární měřicím zařízení realizuje měření. Snímač je zpravidla pevně zabudován nebo je snadno zaměnitelný za jiné referenční snímače s jinými měřicími rozsahy. R Rozdíl charakteristické hodnoty pro tlak a tah Rozdíl charakteristické hodnoty při zatížení tlakem a tahem. Rozdíl charakteristické hodnoty se udává pouze u specifikací vtažených na koncovou hodnotu, pokud tento rozdíl nepřekrývá odchylka od linearity. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 20 von 29

21 Rozdíl charakteristické hodnoty u pravotočivého a levotočivého momentu Rozlišení Rozpětí u různých ramen pák Rozsah charakteristických hodnot Rozsah měření sil Rozsah v neměnné montážní poloze Rozdíl charakteristických hodnot u pravotočivého a levotočivého momentu se udává jen u specifikací vztahujících se ke koncové hodnotě, pokud tento rozdíl není odhalen na základě odchylky linearity. Rozlišením se označuje nejmenší rozdíl mezi dvěma digitálně naměřenými hodnotami, které je zásadně, avšak ne výlučně, dáno rozlišením měniče A/D. U měřicího zesilovače s digitálním zobrazením je omezujícím parametrem často rozlišení digitálního zobrazení. Hodnoty rozlišení uvedené v datových listech se liší od fyzikálního rozlišení, kterého je možno docílit signálem zatíženého šumem. Část specifikace převodních klíčů točivého momentu. Rozpětí u různých ramen pák poukazuje na vliv posouvající síly a označuje maximální rozdíl indikovaných hodnot při stejném točivém momentu, avšak s různými rameny pák a tím i různými posouvajícími silami. Relativní rozpětí u různých ramen se vztahuje na skutečnou hodnotu. Rozsah, v němž leží charakteristická hodnota snímače. Tato specifikace se používá u snímačů s nenastavitelnými jmenovitými charakteristickými hodnotami. Rozsah měření sil popisuje rozsah měření prováděných snímačem sil, v němž platí specifikace pro měření. Každý rozsah měření je omezen počáteční a koncovou hodnotou. Maximální rozdíl indikované hodnoty u stejného stupně zatížení, zjištěný na základě několika následně provedených řad měření při stejné montážní poloze. Relativní rozsah v neměnné montážní poloze se vztahuje na skutečnou hodnotu. Na rozdíl od toho se podobně definovaná relativní opakovatelnost vztahuje na koncovou hodnotu. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 21 von 29

22 Rozsah v různých montážních polohách Rušivá komponenta Rychlost snímání Maximální rozdíl indikované hodnoty u stejného stupně zatížení, zjištěný na základě několika následně provedených řad měření při různých montážních polohách. Různých montážních poloh se dosahuje pootočením snímače kolem osy měření do tří nebo čtyř poloh. Relativní rozsah v různých montážních polohách se vztahuje na skutečnou hodnotu. U jednoosých snímačů parazitní zatížení, u vícekomponentních snímačů přeslech. Snímač Střední zatížení Rychlostí snímání se označuje největší rychlost snímání digitálního elektronického měřicího zesilovače přes digitální nebo analogové rozhraní. Rychlostí snímání je tak měřítkem toho, jak rychle jsou k dispozici naměřené hodnoty na výstupu měřicího řetězce. Interní rychlost snímání měřicího zesilovače je zpravila o řád větší. Pro dynamická měření musí být rychlost snímání dvojnásobná, než je udaná v datových listech, stejně jako při měření očekávaný kmitočet vstupní veličiny. veličinu převážně napětí, které je uvedeno v poměru k napájecímu napětí [mv/v]. Snímače síly, krouticího momentu nebo snímače pro měření několika komponent poskytují výstupní veličinu, která je v určitém vztahu ke vstupní veličině (síla nebo moment). Snímače na základě DMS poskytují jako výstupní. S Stupeň zatížení Statický podíl dynamického zatížení. Hodnota síly nebo točivého momentu, kterou při měření zachycuje snímač a která je po určitou dobu konstantní. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 22 von 29

23 T Šum Tečení Točivý moment Pod pojmem šum elektronického měřicího zesilovače se rozumí překrývání rušení s nespecifikovaným frekvenčním spektrem. V datových listech GTM se šum definuje na základě trojnásobné standardní odchylky, tj. v rámci šumového pásma leží 99,7% naměřených hodnot. Tečení označuje časově závislou změnu výstupního signálu při konstantním zatížení a stabilních podmínkách prostředí po předchozí změně zatížení. Pokud není řečeno jinak, specifikuje se tečení při odlehčování (což zpravidla odpovídá tečení při zatěžování). Relativní tečení se vztahuje na rozdíl změny zatížení a představuje tak veličinu vztaženou na skutečnou hodnotu. Zvláštní označení momentu, který obecně vede k otáčení kolem specifikované osy. Na rozdíl od toho vede ohybový moment k průhybu osy. V měřicí technice točivých momentů se rozlišuje mezi čistými točivými momenty (např. otáčení snímače točivého momentu) a točivými momenty při působení posouvající boční síly (např. momentový převodní klíč). Označení točivý moment poukazuje na to, že tato veličina představuje hlavní komponentu zpravidla jednoosého měřeného točivého momentu snímače. Tolerance charakteristické hodnoty Tolerance, v jejímž rozsahu leží charakteristická hodnota. Tato specifikace se uplatňuje u snímačů s nastavitelnými jmenovitými charakteristickými hodnotami. Relativní tolerance charakteristické hodnoty se vztahuje k jmenovité charakteristické hodnotě. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 23 von 29

24 Tolerance nulového signálu Tolerance nulového signálu označuje elektrické rozladění nulového signálu u nezatíženého snímače bez přídavných namontovaných dílů. Relativní tolerance nulového signálu se vztahuje ke koncové hodnotě. Třída přesnosti Třída přesnosti slouží pro hrubou klasifikaci některých výrobků GTM a představuje, pokud není řečeno jinak, u specifikací vztahujících se ke koncové hodnotě odchylku od linearity a u specifikací vztahujících se ke skutečné hodnotě chybu interpolace. Třídy přesnosti definované na základě norem nebo směrnic jsou specifikovány pod pojmem klasifikace. Tuhost v krutu Únavová pevnost při kmitavém zatížení Poměr točivého momentu k úhlu pootočení u snímačů točivého momentu. U Amplituda střídavého zatížení, kterou snese snímač bez poškození po dobu nekonečně mnoha pracovních cyklů. Přesazení statickéhostředního zatížení ovlivňuje pevnost při střídavém zatížení. Podle velikosti středního zatížení to vede buď k únavové pevnosti při míjivém zatížení nebo únavové pevnosti při střídavém zatížení. Únavovou pevnost při kmitavém zatížení je možno zjistit podle série snímače prostřednictvím diagramů. V datových listech se specifikuje jako přípustné kmitavé namáhání. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 24 von 29

25 Únavová pevnost při míjivém zatížení je přitom stejné nebo větší než zatěžovací amplituda. Pevnost při míjivém zatížení je možno zjistit podle série snímačů prostřednictvím výpočetních prostředků nebo diagramů. V datových listech se specifikuje přípustné kmitavé namáhání. Amplituda zatížení při míjivém zatížení, kterou snese snímač bez poškození po dobu nekonečného počtu pracovních cyklů. Střední zatížení Únavová pevnost při střídavém zatížení Amplituda zatížení při střídavém zatížení, kterou snese snímač bez poškození po dobu nekonečně mnoha pracovních cyklů. Střední zatížení je přitom menší, než amplituda zatížení, takže při každém zatížení dochází ke změně tažné síly na tlačnou, příp. pravého momentu na levý. Únavovou pevnost při střídavém zatížení je možno zjistit podle série snímače prostřednictvím diagramů. V datových listech se specifikuje přípustné kmitavé namáhání. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 25 von 29

26 Užitný etalon Běžně používaný etalon pro kalibrování nebo verifikování měřicích přístrojů nebo měřicích systémů. Užitný etalon se obvykle převádí na referenční etalon. Vedlejší komponenta V Vedlejší komponenty jsou všechny komponenty, které nemají být zachyceny odpovídajícím vícekomponentním měřicím obvodem. Například zatížení F x, F y, M x, M y, M z představuje vedlejší komponenty pro měřicí obvod F z. Zatížení F z tvoří hlavní komponentu. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 26 von 29

27 Vektor Rozdíl klasické měřicí techniky sil a točivých momentů vzhledem k moderní vícekomponentní měřicí technice spočívá v tom, jakým způsobem vektorový charakter vyhovuje fyzikálním veličinám. V klasické měřicí technice je třeba vedení sil a jejich orientaci optimalizovat. Cílem je, z vektorové veličiny zaznamenat pouze hodnotu. Všechny ostatní složky vektoru se považují za rušivé veličiny. Naproti tomu cílem vícekomponentní měřicí techniky je, získat z vektorových veličin vedle hodnoty ještě informace o orientaci vektoru. Přitom se případně dělá rozdíl mezi hlavními komponentami a vedlejšími komponentami. Síly jsou směrové vektory s pěti stupni volnosti a mohou být posunovány pouze podél jejich myšlené přímky působení síly, aniž by došlo ke změně odpovídajícího mechanického systému. Momenty jsou směrové vektory se třemi stupni volnosti a mohou být posunovány v prostoru, pokud je zachována jejich orientace. Momenty je možno tedy posunovat buď podél osy, nebo také paralelně spolu s osou. Zrychlení jsou polohové vektory a jsou platné spolu se svojí orientací pouze na příslušném místě. Vliv excentricity Vliv excentricity popisuje změnu výstupního signálu snímače, pokud je síla zachycována mimo měřicí osu (vliv ohybového momentu). Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 27 von 29

28 Vliv ohybového momentu Odchylka výstupního signálu snímače vlivem působícího ohybového momentu. U snímačů otáčivého momentu se jedná například o momenty, které působí kolmo na osu otáčivého momentu a vznikají při montáži snímače. U snímačů síly se jedná například o momenty, které mohou vznikat při měření tažné síly v důsledku neosové montáže snímače (vliv excentricity). Relativní vliv ohybového momentu se vztahuje ke koncové hodnotě měřeného signálu. Vliv posouvající síly Vliv teploty na charakteristickou hodnotu (TK C ) Vliv teploty na nulový signál (TK 0 ) Vliv točivého momentu Odchylka výstupního signálu v důsledku působící posouvající síly. U snímačů točivého momentu mohou tyto posouvající síly vznikat například v důsledku nesouososti a navíc ještě způsobovat ohybový moment. V případě převodních klíčů točivého momentu je existence posouvajících sil systémově podmíněná, avšak jejich vliv by měl být co nejmenší (rozpětí u různých ramen pák). U snímačů sil vznikají posouvající síly často vlivem deformací sousedních pokusných zapojení. Relativní vliv posouvajících sil se vztahuje ke koncové hodnotě. Vliv teploty na charakteristickou hodnotu označuje změnu citlivosti snímače, způsobenou změnou teploty o 10K. V principu je to způsobeno změnou E-modulu použitého matriálu pružiny. Relativní vliv teploty na charakteristickou hodnotu se vztahuje na skutečnou hodnotu a platí pouze pro stacionární, neodstupňované stavy teploty. Vliv teploty na nulový signál označuje změnu signálu snímače, způsobenou změnou teploty o 10K. Větším ovlivňujícím činitelem jsou změny elektrického odporu uvnitř měřicího můstku. Relativní vliv teploty na nulový signál se vztahuje na koncovou hodnotu a platí pouze pro stacionární, neodstupňované stavy teploty. Odchylka výstupního signálu u snímače síly v důsledku působícího točivého momentu kolem osy měření. Relativní vliv točivého momentu se vztahuje na konečnou hodnotu. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 28 von 29

29 Výstupní oblast Přípustné vstupní napětí elektronických měřicích zesilovačů. Výstupní odpor Ohmický odpor snímače, naměřený na napájecím vedení při napájecím napětí. Výpočetní prostředky Zátěžové diagramy Vztažný souřadný systém Z Základní rezonanční frekvence Zátěžové diagramy Souřadný systém, k němuž se vztahují výstupní veličiny vícekomponentního systému při kalibrování. Protože vícekomponentního etalon a kalibrovací předmět mají zpravidla různé počátky souřadnicového systému, je nezbytné provést transformaci souřadného systému, aby bylo možno zjistit skutecné síly a momenty. Sjednocený souřadný systém je vztažným souradným systémem. Zpravidla se používá souřadný systém kalibrovaného předmětu. Vztažný souřadný systém není tedy automaticky souřadným systémem etalonu. Frekvence, s níž kmitá nezatížený snímač bez dodatečných dílů po rázovém impulsu ve směru osy měření. Zátěžové diagramy nebo výpočetní prostředky poskytují informace o přípustných mezních zatíženích snímače síly nebo krouticího momentu, pokud působí několik sil a momentů v různých směrech zatížení. Na rozdíl od statických mezních hodnot zatížení je předností to, že snímače mohou být vždy optimálně zvoleny pro předpokládaný případ zatížení. Zátěžové diagramy jsou k dispozici pro vybrané řady snímačů. Technisches Lexikon (cz.) 16/10/14 Seite 29 von 29