- •Міністерство освіти і науки україни
- •Предисловие
- •1 Основы обеспечения единства измерений
- •1.1 Сущность понятия “измерение”
- •1.2 Единицы физических величин и их системы
- •1.3.1 Эталон единицы длины
- •1.3.2 Эталон единицы массы
- •1.3.3 Эталон единиц времени и частоты
- •1.3.4 Эталон единицы силы электрического тока
- •1.3.5 Эталон единицы температуры
- •1.3.6 Эталон единицы силы света
- •1.3.7 Единица количества вещества
- •1.4 Квантовая метрология
- •1.4.1 Эталон вольта на эффекте Джозефсона
- •1.4.2 Эталон ома на основе квантового эффекта Холла
- •1.5 Передача размеров единицы фв от эталонов рабочим сит
- •1.5.1 Основные принципы
- •1.5.2 Поверочные схемы
- •Первичный эталон
- •1.6 Контрольные вопросы
- •2 Теория погрешностей
- •2.1 Основные положения и определения
- •Погрешности
- •Абсолютные Приведенные Относительные
- •2.2 Вероятностное представление результатов и погрешностей измерений
- •2.3 Случайные погрешности
- •2.3.1 Определение точечных оценок числовых характеристик эмпирических законов распределения случайной погрешности
- •2.3.2 Определение закона распределения случайной погрешности
- •2.3.3 Минимизация случайной погрешности
- •2.4 Грубые погрешности и промахи
- •2.4.1 Критерий Райта
- •2.4.2 Критерий Смирнова
- •2.5 Систематические погрешности
- •2.5.1 Классификация систематических погрешностей
- •2.5.2 Обнаружение систематических погрешностей
- •2.5.3 Компенсация систематических погрешностей
- •2.6 Суммирование погрешностей
- •2.7 Контрольные вопросы, задачи, упражнения
- •3 Обработка результатов измерений
- •По режиму использования си
- •Однократные Многократные
- •Прецизионные Контрольно-поверочные Технические
- •Прямые Косвенные Совместные Совокупные
- •3.1 Прямые измерения
- •3.1.1 Обработка результатов прямых измерений с однократными
- •3.1.2 Обработка прямых измерений с многократными наблюдениями
- •3.1.3 Обработка нескольких групп прямых измерений с многократными наблюдениями
- •3.2 Косвенные измерения
- •3.2.1 Частные случаи вычисления погрешностей при косвенных
- •3.2.2 Критерий ничтожных погрешностей
- •3.3 Совместные измерения
- •3.3.1 Определение параметров линейной зависимости
- •3.3.2 Определение параметров неполиномиальных зависимостей с помощью мнк
- •3.4 Совокупные измерения
- •3.5 Контрольные вопросы, задачи, упражнения
- •4 Средства измерительной техники
- •4.1 Общие положения и определения
- •Мера Компа- Вычислит. Измерительный Измер.
- •4.2. Метрологические характеристики сит и их нормирование
- •4.2.1 Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений
- •4.2.2 Характеристики погрешностей сит
- •4.2.3 Характеристики чувствительности сит к влияющим величинам
- •4.2.4 Динамические характеристики сит
- •4.2.5 Характеристики взаимодействия сит с объектом измерения на входе или выходе сит
- •4.2.6 Неинформативные параметры выходного сигнала сит
- •4.3 Основные методы измерений
- •4.3.1 Метод сопоставления
- •4.3.2 Метод совпадения
- •Отсюда погрешность метода совпадения будет равна
- •4.3.3 Метод замещения
- •4.3.4 Дифференциальный метод
- •4.3.4 Нулевой метод
- •4.4 Обобщенные структурные схемы сит
- •4.4.1 Схема прямого преобразования
- •4.4.2 Структурная схема уравновешенного преобразования
- •2. Режим полного уравновешивания.
- •4.5 Погрешности сит
- •4.5.1 Погрешности квантования
- •4.5.2 Динамические погрешности
- •4.5.3 Погрешность, обусловленная взаимодействием сит с объектом на его входе и выходе
- •4.6 Контрольные вопросы, задачи и упражнения
- •Приложение а
- •Списоклитературы
Мера Компа- Вычислит. Измерительный Измер.
ратор компонент преобразователь прибор
Однозначные Первичный Анало- Регист.
говый CИ
Многозначные Промежуточный
АЦП ИК
Наборы Масштабный
ЦАП ИС
Магазины Передающий
В зависимости от точности
Эталоны Рабочие СИТ Индикаторы
В зависимости от структурной схемы
Прямого преобразования Уравновешивания
Рисунок 4.1 – Классификация средств измерительной техники
Вычислительный компонент (числовой измерительный преобразователь) – ИУ, являющееся совокупностью средств вычислительной техники и программного обеспечения и выполняющее вычислительные операции.
Средства измерений(СИ) – СИТ, реализующее полную процедуру измерений и обеспечивающее получение результата измерений.
К СИ относятся регистрирующие СИ, измерительные приборы, измерительные каналы и измерительные системы.
Регистрирующий СИ - СИ, в котором регистрируется значение измеряемой величины. Он состоит из ИУ ирегистрирующего устройства. Последнее представляет собой совокупность элементов или узел СИ, который регистрирует (на носителе) значения измеряемой величины. Регистрация может осуществляться в аналоговой и цифровой форме. В зависимости от этого различаютсамопишущие(осуществляющие запись результатов измерений в виде диаграммы) ипечатающие(в которых производится печать результатов измерений в цифровой форме).
Измерительный прибор- это СИ, которое выдает значение измеряемой величины для визуального восприятия. Это наиболее распространенный вид СИ. Он состоит из ИУ ипоказывающего устройства. Последнее представляет собой совокупность элементов или узел СИ, обеспечивающий визуальное восприятие значения измеряемой величины. В зависимости от использованных технических решений различают аналоговые и цифровые измерительные приборы.
Измерительный канал (ИК) - совокупность СИТ, средств связи и других технических средств, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации об одной измеряемой ФВ.
Измерительная система(ИС) – совокупность СИТ, вычислительных компонентов, средств передачи информации, функционально объединенных для создания выходных измерительных сигналов об одной или нескольких измеряемых ФВ. ИС может иметь один или больше ИК.
По роли, выполняемой в системе обеспечения единства измерений(в зависимости от точности) СИ подразделяются на эталоны, рабочие СИ и индикаторы.
Эталон– СИТ, обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы измерений одного или нескольких значений, а также передачу размера этой единицы другим СИТ. Классификация эталонов дана в п. 1.3.
РабочийСИТ – наиболее распространенные СИТ, применяемые в измерениях, не связанных с передачей размера единицы другим СИТ.
Индикатор – техническое средство или вещество, которые при наличии определенного свойства объекта или явления создают сигнал информации об этом. Индикаторы не относятся к СИТ, однако СИТ можно использовать как индикаторы.
В зависимости от структурной схемы (метода измерения) различают приборы прямого преобразованияиуравновешивания. Первые отличаются отсутствием, а вторые – наличием сравнения выходного сигнала с входным.