Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Виды и характеристики средств измерений




Читайте также:
  1. A) Совокупность программных средств, с помощью которых создается база данных и поддерживается в процессе эксплуатации
  2. A) Средство организации связи между удаленными абонентами
  3. A) Технологии, ориентированные на полученную обработку, передачу информации с помощью технических средств
  4. B. средств контроля
  5. CASE -технологии, как новые средства для проектирования ИС. CASE - пакет фирмы PLATINUM, его состав и назначение. Критерии оценки и выбора CASE - средств.
  6. CASE-средства. Общая характеристика и классификация
  7. D) совокупность социальных институтов и норм, посредством которых реализуется политическая власть.
  8. D) «цель оправдывает средства».
  9. E) легко обратимые в определенную сумму денежных средств.
  10. Frac34; Характеристики: Рецепти і Витрата.

МОСКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Учебно-научный комплекс информационных технологий

Кафедра специальных информационных технологий

УТВЕРЖДАЮ

Начальник кафедры

специальных информационных

технологий

Е.Г. Белоглазов

 

« » ________ 2008 г.

 

 

Щерба Вадим Викторович, ст. преподаватель

 

Лекция

по дисциплине «Основы измерений в радиотехнике» на тему:

«Средства и методы измерений»

 

 

Материалы обсуждены и одобрены

на заседании кафедры, протокол №

от « » ________ 2008 г.

 

Москва - 2008


ПЛАН

 

Введение - 3

 

Виды и характеристики средств измерений - 3

 

Виды и методы измерений - 8

 

Прямое и уравновешивающее преобразования

измеряемой величины -12

 

Заключение -14

 

Литература -16

 


Введение

 

 

Материалы настоящей лекции продолжают знакомить обучающегося с основными понятиями теории измерений, видами и основными характеристиками средств измерений.

Важную роль для дальнейшего усвоения материалов дисциплины играет и рассматриваемая классификация методов измерений, основные характеристики и особенности применения различных методов.

Наконец, своеобразным ключом к последующему пониманию принципов действия различных измерительных приборов, их структурных схем, свойств является сущность прямого и уравновешивающего преобразования измеряемой величины, представленная в последнем разделе лекции.

Виды и характеристики средств измерений

 

Средство измерений – это техническое средство, используемое при из­мерениях и имеющее нормированные метрологические свойства. Средства измерений в зависимости от их роли в процессе измерений разделяются на следующие виды (см. рис. 1).

Мера – средство измерения в виде тела или устройства, предназначенное для хранения и/или воспроизведения физической величины заданного значе­ния. Мера может быть однозначной (например, катушка с известным значе­нием индуктивности) и многозначной (например, магазин сопротивлений, генератор стандартных сигналов).

Измерительный преобразователь – средство измерения, предназна­ченное для формирования под воздействием измеряемой величины сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосред­ственному восприятию наблюдателем.



Одной из важнейших характеристик измерительного преобразователя явля­ется функция преобразования Y=f(X), то есть функциональная зависимость выходной величины Y от входной Х, представленная или анали­тическим выражением, или графиком, или табли­цей.

Измерительные преобразователи должны иметь нормированные метрологические характеристики. Конструктивно они, как правило, оформлены в виде самостоятельных средств измерений, но иногда могут являться встроенной составной частью измерительного прибора. Одними из основных требований, предъявляемых к измерительным преобразователям, являются их унификация и стандартизация.

 

  Средство измерения  
   
         
    Мера       Измерительный преобразователь       Измерительный прибор       Измерительная система    
                             

 



Рис.1. Классификация средств измерений

Измерительный прибор – это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Измерительная система – совокупность средств измерений и вспомога­тельных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназна­ченная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удоб­ной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в авто­матических системах управления.

По метрологическому иерархическому признаку все средства измерений делятся на рабочие, образцовые и эталоны. К рабочим относятся средства измерений, не предназначенные для воспроизведения и хранения единиц физических величин, а также для передачи их значений другим средствам измерений. К образцовым средствам измерений относятся меры, измерительные приборы или измерительные преобразователи, применяемые для поверки по ним других средств измерений (рабочих или образцовых меньшей точности). Образцовые средства измерений обычно специально разрабатываются и аттестуются. В радиоизмерительной технике, особенно при высокоточных измерениях, не всегда удаётся создавать образцовые приборы и тогда в их качестве используются специально отобранные и аттестованные приборы из числа рабочих.

Эталоны представляют собой средства измерений (обычно комплекс средств измерений), предназначенные для воспроизведения и/или хранения единицы физической величины с целью передачи её значения низшим по точности средствам измерений (как правило, образцовым). Эталон официально утверждается Госстандартом в качестве такового.



Помимо точностных параметров средства измерений характеризуются диапазоном измерений (для измерительных приборов), допустимыми усло­виями применения, чувствительностью, быстродействием, стабильностью, помехозащищённостью, надёжностью, значением входного сопротивления, потребляемой мощностью и др.

Диапазон измерений представляет собой область значений измеряемой величины, в пределах которой нормированы погрешности средства измере­ний.

Условия измеренийопределяют совокупность условий, при которых возможно проведение измерений с допустимыми изменениями метрологиче­ских характеристик; пределы изменения влияющих величинуказываются в технической документации на средство измерений.

К таким величинам, например, относятся температура, давление, влаж­ность окружающей среды, частота, при которой производится измерение, на­пряжённость окружающего магнитного или электрического поля и т.п.

Чувствительностьсредства измерений представляет собой способность реагировать на изменения входного сигнала и оценивается отношением из­менения выходного сигнала к вызвавшему его изменению входного сигнала. Например, чувствительность каналов отклонения луча осциллографа выражается в миллиметрах на вольт.

Обычно чувствительность оценивается как отношение изменения сигнала на выходе dY к вызывающему его малому из­менению входного сигнала dX:

 

S=dY/dX≈∆Y/∆X

 

Очевидно, предпочтительней иметь линейную функцию преобразования вида: Y=S·X, где чувствительность (коэффициент передачи) S=Y/X есть постоянная вели­чина.

При нелинейной функции преобразования Y=f(X)чувствительность S, очевидно, зависит от величины входного сигнала. Чувствительность не следует путать с порогом чувствительности прибора, под которым понимают наименьшее значение измеряемой величины, вызывающее достоверное отличимое от нуля показание прибора.

Быстродействие характеризуется интервалом времени, необходимым для выполнения единичного измерения. Например, современные цифровые электрон­ные приборы имеют быстродействие в несколько тысяч и даже сотен тысяч измерений в секунду, тогда как приборы со стрелочным индикатором, с учё­том времени успокоения стрелки, позволяют производить одно измерение за несколько секунд.

Стабильность отражает постоянство во времени метрологических пока­зателей средства измерений. Часто эта характеристика представляется обрат­ной величиной – нестабильностью показателей во времени.

Например, для квантовых стандартов частоты пользуются понятиями кратковременной нестабильности частоты (за одну секунду) и долговремен­ной нестабильностью частоты (за одни сутки).

Помехозащищённостью называется способность средства измерений сохранять в процессе измерений свои характеристики при наличии внешних радиопомех.

 

    диапазон измерений       условия измерений       чувствительность       быстродействие    
           
       
  Характеристики средств измерений  
   
         
    стабильность       помехозащищённость       надёжность       входное сопротивление    
                                 

 

Рис. 2. Основные характеристики средств измерений

Надёжность представляет собой свойство средства измерений функ­ционировать при сохранении метрологических и других показателей в задан­ных пределах и режимах работы. Обычно надёжность характеризуется свой­ствами безотказности, ремонтопригодности, долговечности и сохраняемости.

Для средств измерений показатели безотказности оцениваются средней наработкой на отказ (среднее значение наработки средства измерений между отказами) и вероятностью безотказной работы за заданный промежуток вре­мени.

В качестве показателя ремонтопригодности обычно указывается сред­нее время восстановления. Долговечность средств измерений оценивается гамма-процентным ресурсом – величиной наработки, в течение которой средство измерений не достигает предельного состояния с вероятностью γпроцентов, и сроком службы – календарной продолжительностью эксплуата­ции средства измерений до предельного состояния. Предельное состояние наступает тогда, когда обычные виды ремонта не позволяют поддерживать работоспособность прибора на требуемом уровне.

Входное (выходное) сопротивление определяет степень влияния сред­ства измерений на характеристики объекта измерений или другие приборы при их подключении друг к другу.


Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 5; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.019 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты