- •1 Аналоговая схемотехника
- •1.1 Усилители и их параметры
- •1.1.1 Принцип работы усилительного каскада
- •1.2 Усилители на полупроводниковых компонентах
- •1.2.1 Усилительный каскад по схеме ои
- •1.2.2 Дифференциальный усилительный каскад
- •1.3 Операционные усилители, их параметры и базовые схемы
- •1.4 Усилители с обратной связью
- •1.5 Генераторы гармонических сигналов
- •1.6 Компаратор, триггер Шмита
- •1.7 Генераторы импульсных сигналов
- •2 Дискретная схемотехника
- •2.1 Логические элементы
- •2.2 Синтез комбинационных логических цепей
- •2.3 Последовательностные устройства
- •2.3.1 Триггеры
- •2.4 Шифраторы, дешифраторы и преобразователи кодов
- •2.5 Регистры
- •2.6 Мультиплексоры и селекторы
- •2.7 Счётчики импульсов
- •2.8 Сумматоры
- •3 Функциональные преобразователи. Микропроцессоры
- •3.1 Понятие аналого-цифрового преобразования
- •3.1.1 Классификация ацп
- •3.2 Понятие цифро-аналогового преобразования
- •3.3 Микропроцессоры
- •3.3.1 Микропроцессор 8080 (к580вм80)
- •3.3.2 Современные микропроцессоры
- •4 Понятие измерения
- •4.1 Измерения как способ получения количественной информации
- •4.1.1 Виды измерений
- •4.1.2 Погрешности измерений
- •4.1.3 Вероятностные оценки погрешности измерения
- •4.1.4 Средства измерений
- •Библиографический список
- •Содержание
- •1 Аналоговая схемотехника ……...................……………………………..……………. 3
- •1.1 Усилители и их параметры ...…...............................…………………..…...…. .3
4.1.3 Вероятностные оценки погрешности измерения
Погрешность измерения Δ – это случайная величина, проявляющаяся в непредсказуемых случайных изменениях результата измерения одной и той же величины в неизменных условиях одним и тем же средством измерения, одним и тем же наблюдателем. Результат измерения х – также случайная величина и характеризуется математическим ожиданием М[х] и дисперсией D[x] (или СКО ). Численные значения этих параметров находятся путём многократных измерений за интервал времени Т (то есть это – статистические измерения, и обрабатываются они методами теории вероятности).
Однако большинство измерений выполняется путём однократного наблюдения, и показания прибора принимают за результат измерения с максимальной абсолютной погрешностью Δmax. Она определяется по классу точности δкп прибора:
, (4.4)
где АК – предел диапазона измерения.
Погрешность измерения Δ есть сумма систематической Δс и случайной составляющих: Δ = Δс + . Систематическая погрешность остаётся постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины – это математическое ожидание погрешности измерения: Δс = М[Δ]. Случайная погрешность является случайной величиной с математическим ожиданием равным нулю: M[ ] = 0.
4.1.4 Средства измерений
Средствами электрических измерений называются технические средства, используемые при электрических измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики. Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Различают однозначные меры, многозначные меры и наборы мер.
Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для выработки сигналов измерительной информации, т. е. информации о значениях измеряемой величины, в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.
Измерительные преобразователи – средства измерений предназначенные для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Некоторые виды ИП названы датчиками – под ними понимают ИП, размещенные непосредственно на объекте измерения и удаленные от места отображения, обработки или регистрации информации.
Измерительная установка – совокупность функционально и конструктивно объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для рациональной организации измерений. Измерительные системы – совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи. Каналы связи могут быть как проводными (кабельными), так и радио. В этом случае ИС называют телеизмерительными.
4.1.4.1 Метрологические характеристики средств измерения. Нормирование метрологических характеристик
Под метрологическими характеристиками (МХ) понимают характеристики свойств средств измерений, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений. Перечень МХ устанавливают ГОСТ 8.009-78 и ГОСТ 22261-82. Одной из основных МХ является погрешность.
К метрологическим характеристикам относят входное и выходное полное сопротивления (Z ВХ и Z ВЫХ). Это важный показатель. Предпочтительны высокие Z ВХ и низкие Z ВЫХ.
4.1.4.2 Способы выражения и нормирования пределов допускаемых погрешностей
В соответствии с ГОСТ 8.401-80 пределы допускаемой основной и дополнительной погрешности средств измерений могут устанавливаться в виде абсолютных, относительных или приведенных погрешностей или в виде определенного числа делений шкалы. Предел допускаемой абсолютной погрешности выражается: одним значением D = ± а; в виде линейной зависимости D = ± (а + bх), где «а»–- аддитивная, а «bх» – мультипликативная составляющие погрешности[10].
Предел относительной погрешности выражается в процентах одной из следующих формул:
d = (D / Х) х 100 % = ± с , или d = ± [ c +d [ (Х К / Х) – 1] ] , (4.5)
где c, d – постоянные числа, ХК – конечное значение диапазона измерений.
Обобщенной метрологической характеристикой средств измерений является класс точности, который определяет допускаемые пределы всех погрешностей. У приборов, аддитивная составляющая погрешности которых преобладает над мультипликативной, класс точности выражается одним числом, выбираемым из ряда 1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6; 10N где N = 1, 0, – 1, – 2, и т. д.
У приборов с соизмеримыми аддитивными и мультипликативными составляющими основной погрешности класс точности обозначается отношением двух чисел c/d. Класс точности должен удовлетворять условию c > d, в противном случае следует пользоваться выражением класса точности одним числом.
Предельное значение основной относительной погрешности не должно быть меньше предельного значения реальной погрешности : откуда: