Необходимое условие эффективного управления – это точность и полнота сведений поступающих по каналам связи, своевременность получения информации, надежность ее передачи и переработки.

Количественные методы оценки информации строятся на одном положении: чем неопределеннее исход того или иного события, тем больше информации несет сообщение о его результате. Получение информации об исследуемом объекте возможно при наличии информационного воздействия источника сообщения на адресат или систему. Реализуется это воздействие благодаря сигналам, представляющим собой измерения физических, физиологических или других процессов, происходящих в трактах передачи информации. Сигнал является носителем информации в пространстве и во времени.

Информационным называется процесс, возникающий при установлении связи между источником информации и ее приемником. К основным процессам при этом относятся : обнаружение и счет; измерение и контроль; сбор и распределение; распознавание и диагностика; передача и хранение; обобщение и отображение.

Разрыв в любой цепи структуры приводит к нарушению замкнутости системы управления и последняя (система) перестает существовать. Важным моментом в процессе получения количественных сведений о величине параметра является воспроизведение и селекция требуемой для измерения информации от объекта управления.

Современный этап развития промышленности характеризуется широким внедрением автоматизированных систем управления в народное хозяйство. Это обусловлено увеличением номенклатуры и сложности выпускаемых изделий, ростом сложности управления, требований информационного процесса, увеличении объема перерабатываемой информации. Для создания любой системы управления необходимы следующие основные условия:

- задание цели управления

- выбор направления поиска

- критерий управления

- ресурсы для реализации управления

- информация о состоянии объекта управления.

При управлении любым объектом управляющей системы требуется информация, роль которой очень важна в современных условиях.

Свойства шкал

Начальное значение шкалы
— Наименьшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений. Во многих случаях шкала начинается с нулевой отметки, однако, могут быть и другие значения, например, у медицинского термометра это 34,3 °C. Конечное значение шкалы
— Наибольшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений Характер шкалы — функциональная зависимость a
= f(x) между линейным (или угловым) расстоянием a
какой-либо отметки от начальной отметки шкалы, выраженным в долях всей длины шкалы, и значением x измеряемой величины, соответствующим этой отметке.
Равномерная шкала
— шкала, отметки на которой нанесены равномерно.
Неравномерная шкала
— шкала, отметки на которой нанесены неравномерно.
Логарифмическая или гиперболическая шкала — шкала с сужающимися делениями, характеризуемыми тем, что отметка, соответствующая полусумме начального и конечного значений расположена между 65 и 100 процентами длины шкалы. Следует заметить, что выражение «логарифмическая шкала» используется и по отношению к другому значению слова шкала (см. Шкала физической величины, Логарифмический масштаб).
Степенная шкала — шкала с расширяющимися или сужающимися делениями, но не подпадающая под определение логарифмической (гиперболической) шкалы.

  Нормативно-техническая документация

РМГ 29-99 ГСИ. Метрология, Основные термины и определения ГОСТ 5365-83 Приборы электроизмерительные. Циферблаты и шкалы. Общие технические требования ГОСТ 5741-83 Циферблаты и шкалы манометрических термометров. Технические требования и маркировка

Шкала́ (лат. scala
лестница) — часть показывающего устройства средства измерений, представляющая собой упорядоченный ряд отметок вместе со связанной с ними нумерацией. Шкалы могут располагаться по окружности, дуге или прямой линии.

Элементы шкалы

Отметка шкалы — знак на шкале (чёрточка, зубец, точка и др.), соответствующий некоторому значению физической величины.
Числовая отметка шкалы
— отметка шкалы, у которой прставлено число.
Нулевая отметка — отметка шкалы, соответствующая нулевому значению измеряемой величины.
Деление шкалы — промежуток между двумя соседними отметками шкалы.
Длина деления шкалы — расстояние между осями (или центрами) двух соседних отметок шкалы, измеренное вдоль воображаемой линии, проходящей через середины самых коротких отметок шкалы.
Цена деления шкалы
— разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы Длина шкалы — длина линии, проходящей через центры всех самых коротких отметок шкалы и ограниченной начальной и конечной отметками. Линия может быть реальной или воображаемой, кривой или прямой

Виды шкал

Односторонняя шкала
— шкала с нулевой отметкой, расположенной в начале или в конце шкалы.
Двустороняя
шкала
— шкала с нулевой отметкой, расположенной между начальной и конечной отметками. Различают двусторонние шкалы: симметричные — начальная и конечная отметки соответствуют одинаковым значениям измеряемой величины и несимметричные — начальной и конечной отметкам соответствуют разные значения

Пример совместных измерений: измерение, при котором электрическое сопротивление резистора при температуре 20°С и его температурные коэффициенты находят по данным прямых измерений сопротивления и температуры, выполненных при разных температурах.

По физическому смыслу измерения можно было бы делить на прямые и косвенные.

По числу измерений одной и той же величины измерения делятся на однократные и многократные. От числа измерений зависит методика обработки экспериментальных данных. При многократных наблюдениях для получения результата измерений приходится прибегать к статистической обработке результатов наблюдений.

По характеру изменения измеряемой величины в процессе измерений они делятся на статические и динамические (величина изменяется в процессе измерений).

По отношению к основным единицам измерения делятся на абсолютные и относительные.

Абсолютное измерение – измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант. Например, измерение силы F = mg основано на измерении основной величины – массы m и использовании физической постоянной g.

Относительное измерение – измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.

Совокупные измерения
– проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при котором искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях. При этом для определения значений искомых величин число уравнений должно быть не меньше числа величин. Примером совокупных измерений являются измерения, когда значение массы отдельных гирь из набора определяют по известному значению массы одной из гирь и по результатам измерений масс различных сочетаний гирь.

Совместные измерения
– проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними.

Совместные и совокупные измерения характеризуются тем, что состоят из совокупности рядов прямых измерений и числовые значения искомых величин определяются из совокупности уравнений типа:

F1(Y1,Y2…, X1,X2,…) = 0…………………………………

Fn(Y1,Y2,…, Xn1,Xn2,…) = 0

где Y1,Y2, … – значения искомых величин, X – значения величин, измеряемых прямым измерением,

F – известные функциональные зависимости, причем, если эти зависимости неизвестны, то их отыскание уже выходит за пределы измерений и является предметом научного исследования.

В зависимости от рода измеряемой величины, условий проведения измерений и приемов обработки экспериментальных данных измерения могут классифицироваться с различных точек зрения.

Прямое измерение
– измерения, при котором искомое значение получают непосредственно. Например, измерение длины детали линейкой. Этот термин возник как противоположный термину косвенное измерение. Строго говоря, измерение всегда прямое и рассматривается как сравнение величины с ее единицей. В таком случае лучше применять термин прямой метод измерений.

Косвенное измерение
– определение искомого значения величины на основании результатов прямых измерений других величин, функционально связанных с искомой величиной. Например, определение объема цилиндра по результатам измерений его диаметра и высоты. Косвенные измерения относятся к явлениям, которые непосредственно не воспринимаются органами чувств и познание которых требует экспериментальных устройств. Исторической предпосылкой косвенных измерений было открытие закономерных связей и единства различных явлений в отдельных областях природы и во всей природе в целом, что привело к установлению закономерных связей между различными физическими величинами.

По степени защиты от внешних воздействий различают СИ обыкновенные, пылезащищенные, брызго – водо – газозащищенные, герметические и взрывобезопасные. К обыкновенным по устойчивости к механическим воздействиям приборам и их вспомогательным частям относятся такие приборы и части, которые в упаковке для перевозки выдерживают без повреждения транспортную тряску на протяжении двух часов. Следующая категория – приборы обыкновенные с повышенной механической прочностью. Еще более требования предъявляются к приборам, тряскопрочным, вибропрочным и ударопрочным.

Важна также устойчивость к перегрузкам. Электроизмерительные приборы могут выдерживать только кратковременную перегрузку. Их испытывают ударами током (девятью) в 10 раз превышающим номинальный, продолжительностью в 0,5 с и интервалом в одну минуту, с последующим одним ударом таким же током, продолжительностью в 5 сек.

Класс точности — это обобщенная характеристика средства измерения, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность выполняемых с их помощью измерений. Классы точности регламентируются стандартами на отдельные виды средств измерения с использованием метрологических характеристик и способов их нормирования.

На средства измерения, для которых существенное значение имеет динамическая погрешность, классы точности не устанавливаются. Для остальных средств измерения обозначение классов точности вводится в зависимости от способов задания пределов допускаемой основной погрешности.

Классы точности обозначаются римскими цифрами или буквами латинского алфавита для средств измерения, пределы допускаемой погрешности которых задаются в форме графиков, таблиц или сложных функций входной, измеряемой или воспроизводимой величины. К буквам при этом допускается присоединять индексы в виде арабской цифры. Чем меньше пределы допускаемой погрешности, тем ближе к началу алфавита должна быть буква и тем меньше цифра.