- •Основные понятия в измерениях и метрологии.
- •Место иит в процедурах познания и принятия решений.
- •Виды средств измерений.
- •Разновидности измерительных преобразователей.
- •Типовая структурная схема измерительных информационных систем.
- •Погрешности, вносимые средствами вычислительной техники.
- •Содержание и основные этапы измерительных информационных технологий, прямые и косвенные измерения.
- •Метрологическая структурная схема прямых измерений (средство измерений - линейное), составляющие погрешности результатов измерений.
- •Классификация погрешностей результатов измерений.
- •Примеры погрешностей применения.
- •Взаимодействие датчиков с объектами измерений, измерение температуры.
- •Аналоговые измерительные приборы, метрологическая структурная схема измерений, метрологические характеристики.
- •Приборы магнитоэлектрической системы. Амперметры, вольтметры. Принцип действия, назначение, обозначения на шкале, предельные возможности.
- •Приборы магнитоэлектрической системы с преобразователями, обозначения на шкале, предельные возможности.
- •Магнитоэлектрические омметры, кулонометры, веберметры.
- •Приборы электродинамической системы, принцип действия, обозначения на шкале, вращающий момент. Амперметры, вольтметры, ваттметры, схемы включения, предельные возможности.
- •Приборы ферродинамической системы, принцип действия, обозначения на шкале, вращающий момент. Амперметры, вольтметры, ваттметры, схемы включения, предельные возможности.
- •Приборы электромагнитной системы, принцип действия, обозначения на шкале, вращающий момент, влияние внешнего магнитного поля, исключение этого влияния, предельные возможности.
- •Приборы электростатической системы, принцип действия, обозначения на шкале, вращающий момент, предельные возможности.
- •Средства расширения пределов измерения параметров постоянного и переменного тока и напряжения.
- •Особенности применения измерительных трансформаторов тока.
- •Измерение линейных токов и напряжений в трехфазных цепях двумя приборами.
- •Измерения активной мощности и энергии одним, двумя и тремя приборами в трехфазных цепях.
- •Измерение реактивной мощности и энергии в трехфазных цепях.
- •Равновесные мосты постоянного тока, условия равновесия, причины возникновения погрешностей.
- •Особенности измерения малых сопротивлений, двойные мосты, нормируемые характеристики.
- •Применение мостов в неравновесном режиме. Причины погрешностей, нормируемые характеристики.
- •Мосты переменного тока, уравнение равновесия.
- •Мосты для измерения емкости конденсаторов.
- •Мосты для измерения индуктивности катушек.
- •Цифроаналоговые преобразователи (цап), назначение, принцип действия, вид характеристики преобразования, нормируемые метрологические характеристики.
- •Аналого-цифровые преобразователи (ацп), назначение, вид характеристики преобразования, ацп поразрядного уравновешивания, предельные возможности, обеспечение связи с компьютером.
- •Ацп “частота - код”, принцип действия, метрологические характеристики, обеспечение связи с компьютером.
- •Ацп “интервал времени - код”, принцип действия, применение для измерения частоты, метрологические характеристики, обеспечение связи с компьютером.
- •Интегрирующие ацп, принцип действия, особенности метрологических характеристик, обеспечение связи с компьютером.
- •Цифровые измерительные приборы, общая схема, цифровые мультиметры.
- •Помехи, виды помех, причины их возникновения, средства подавления продольных и поперечных помех.
- •Методы и средства измерения температуры, термопары, схемы включения, погрешности измерения температуры и их причины.
- •Методы и средства измерения температуры, металлические термопреобразователи сопротивления, схемы включения. Погрешности измерений.
- •Полупроводниковые термопреобразователи сопротивления, схемы включения. Погрешности измерений.
- •Радиационные и оптические пирометры.
- •Термоанемометры
- •Тензорезистивные датчики деформаций, принцип действия, схемы включения, источники погрешности, методы снижения, особенности поверки (калибровки). Фольговые, полупроводниковые тензорезисторы.
- •Примеры применения тензорезистивных датчиков для измерения силы, давления, ускорения, расхода жидкостей и газов.
- •Пьезоэлектрические датчики, принцип действия, материалы, свойства, схема включения. Назначение и устройство пьезодатчиков. Применение для измерений силы, ускорения и давления.
- •Гальваномагнитные датчики Холла, принцип действия, материалы.
- •Источники погрешности, меры по их уменьшению.
- •Емкостные датчики, применение для измерения деформаций, перемещений, силы, ускорения, давления, уровня, толщины. Схемы включения, источники погрешности.
- •Индуктивные, магнитострикционные датчики, дифференциальные и трансформаторные датчики, принцип действия, недостатки и преимущества.
- •Трансформаторные датчики, принцип действия, применения, недостатки и преимущества.
- •Потенциометрические (реостатные) датчики, принцип действия, применения.
- •Методы и средства измерения скорости вращения.
Содержание и основные этапы измерительных информационных технологий, прямые и косвенные измерения.
Прямые измерения - измерения, при которых результат измерения получают непосредственно из опытных данных.
Косвенное измерение - определение искомого значения измеряемой величины путем вычислений на основании результатов прямых измерений других величин, функционально связанных с искомой величиной.
Последовательность этапов прямых измерений:
Последовательность этапов косвенных измерений:
От процедуры прямых измерений они отличаются добавлением этапа вычисления результата косвенного измерения , где - результаты прямых измерений. Понятно, что здесь перед планированием и выполнением измерений важно составить более подробную модель объекта измерений. Эта модель должна содержать те самые соотношения между параметрами объекта, которые будут использованы на этапе вычисления результатов косвенных измерений.
6
Метрологическая структурная схема прямых измерений (средство измерений - линейное), составляющие погрешности результатов измерений.
Рассмотрим метрологическую структурную схему прямых измерений:
- погрешность, вызванная взаимодействием средства измерений с объектом,
- погрешность, вызванная помехами, однородными с измеряемыми величинами,
- погрешность, вызванная несоответствием принятой математической модели объекта и измеряемой величины их фактическим моделям,
- погрешность применения средства измерений,
- собственная погрешность преобразования средства измерения, вызванная дрейфом выходного сигнала преобразователя, собственными тепловыми шумами и помехами,
- погрешность, состоящая из погрешности реализации обратной функции, погрешности воспроизведения шкалы и погрешности сопоставления со шкалой, в том числе погрешности округления,
- инструментальная погрешность,
- мультипликативная составляющая погрешности или мультипликативная погрешность,
- аддитивная составляющая погрешности или аддитивная погрешность.
10
Классификация погрешностей результатов измерений.
Погрешности классифицируются по следующим признакам.
1) Происхождение
- инструментальные погрешности,
- методические погрешности (погрешности, вызванные несовершенством используемого метода измерений),
- погрешности применения.
2) Условия эксплуатации
Погрешность в рабочих условиях эксплуатации состоит из двух составляющих: основной погрешности и дополнительной погрешности.
- основная погрешность - погрешность средства измерений (инструментальная погрешность в нормальных условиях эксплуатации),
- дополнительная погрешность - составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или ее выхода за пределы нормальной области значений.
3) Характер зависимости от измеряемой величины
- мультипликативная (пропорциональная значению измеряемой величины),
- аддитивная (не зависит от измеряемой величины).
4) Характер проявления
- систематическая,
- случайная.
5) Режим измерения
- погрешность измерений в статическом режиме,
- погрешность измерений в динамическом режиме.
6) Способ представления
- абсолютные,
- относительные,
- приведенные.
Абсолютные и относительные погрешности могут служить характеристиками качества результатов измерений и средств измерений. Приведенные погрешности являются характеристикой только инструментальной погрешности средств измерений.