ТОИИТ

ТОИИТ

№1. Что такое единица физической величины

Физическая величина – свойство системы, явления или процесса, которое является общим для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуально для каждой величичны. Измерение – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины и обеспечивающее сравнение измеряемой величины с её единицей. Единица измерения физической величины – физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное 1, и применяемая для количественного выражения однородных с ней физических величин.

№2. Что такое Измерительная система

Измерение – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины и обеспечивающее сравнение измеряемой величины с её единицей. Измерительная система – средство измерений, представляющее собой совокупность измерительных приборов, измерительных преобразователей, мер, измерительных коммутаторов, линий связи цифровых и аналоговых вычислительных устройств.

№3. По каким признакам классифицируется измерительные генераторы

Измерительный генератор – мера для воспроизведения электромагнитного сигнала (синусоидального, импульсного, шумового или специальной формы). Генераторы применяются для проверки или настройки радиоэлектронных устройств, каналов связи, при проверке, калибровке средств измерений и других целях. По ГОСТ 15094 генераторы подразделяются на 6 видов: низкочастотные, высокочастотные, импульсные, сигналов специальной формы, шумовых сигналов и качающейся частоты. Однако, следует учитывать, что классификационные границы условны, некоторые генераторы занимают промежуточное положение между низко- и высокочастотными, некоторые бывают комбинированными по виду сигнала. Для оптических генераторов существует аналоговая классификация. Кроме генераторов стандартизованных видов бывают генераторы отраслевого назначения (в составе контрольно измерительной аппаратуры). Г2 – генераторы шума, имитируют белый или розовый шум. – Г2-37, Г2-47, Г2-59 Г3 – генераторы низкой частоты, от 20 Гц до 200 кГц. – Г3-102, Г3-109, Г3-118, Г3-119, Г3-122 Г4 – генераторы высокой частоты. – Г4-83, Г4-129, Г4-153, Г4-159 Г5 – генераторы импульсов – Г5-54, Г5-80, Г5-89,Г5-100, Г5-109 Г6 – генераторы сигналов специальной формы – Г6-17, Г6-22, Г6-39 Г7 – синтезаторы частот – Г7-14, Г7-15, Г7М-20, Г7М-40 Г8 – генераторы качающейся частоты ОГ – генераторы оптического диапазона – ОГ-2-1, ОГ4-163, ОГ5-87

№4.Что называется измерением

Измерение – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины и обеспечивающее сравнение измеряемой величины с её единицей Измерительная установка – совокупность объединенных мер измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенных для измерения и расположенных в одном месте.

№5. По каким признакам можно классифицировать аналоговые измерительные приборы

Генераторы применяются для проверки или настройки радиоэлектронных устройств, каналов связи, при проверке, калибровке средств измерений и других целях. По ГОСТ 15094 генераторы подразделяются на 6 видов: низкочастотные, высокочастотные, импульсные, сигналов специальной формы, шумовых сигналов и качающейся частоты. Однако, следует учитывать, что классификационные границы условны, некоторые генераторы занимают промежуточное положение между низко- и высокочастотными, некоторые бывают комбинированными по виду сигнала. Для оптических генераторов существует аналоговая классификация. Кроме генераторов стандартизованных видов бывают генераторы отраслевого назначения (в составе контрольно измерительной аппаратуры). Г2 – генераторы шума, имитируют белый или розовый шум. – Г2-37, Г2-47, Г2-59 Г3 – генераторы низкой частоты, от 20 Гц до 200 кГц. – Г3-102, Г3-109, Г3-118, Г3-119, Г3-122 Г4 – генераторы высокой частоты. – Г4-83, Г4-129, Г4-153, Г4-159 Г5 – генераторы импульсов – Г5-54, Г5-80, Г5-89,Г5-100, Г5-109 Г6 – генераторы сигналов специальной формы – Г6-17, Г6-22, Г6-39 Г7 – синтезаторы частот – Г7-14, Г7-15, Г7М-20, Г7М-40 Г8 – генераторы качающейся частоты ОГ – генераторы оптического диапазона – ОГ-2-1, ОГ4-163, ОГ5-87

№6. Что представляет собой измерение физической величины

Измерение – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины и обеспечивающее сравнение измеряемой величины с её единицей

№7. Какие элементы входят в информационно-измерительную систему

ИИС – комплекс измерительных устройств, обеспечивающих одновременное получение человеком-оператором или ЭВМ необходимой информации о свойствах и состоянии какого-либо объекта.

№8.Какие условия необходимы для возбуждения гармонических колебаний в генераторе с резистивно-емкостной настройкой

Для возбуждения гармонических колебаний, необходимо, чтобы условие баланса фаз и условие баланса амплитуд выполнялись только на одной (заданной) частоте

№9. Что такое метод измерения

Метод измерения – приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Метод измерений обусловлен устройством средств измерений.

№10. Каковы функции первичных ИП

№11. В чем различие основных и производных величин

Основная величина – величина, для которой отсутствует определяющее уравнение. Эта величина не зависит от других величин. Любая физическая величина, для которой существует определяющее уравнение или уравнение связи с другими физическими величинами, является производной физической величиной

№12. Что понимается под измерительной информацией

Измерительная информация – информация о величинах, физических параметрах, полученных в виде метрической информации. Метрическая информация – информация о величине, амплитуде и интенсивности определяющей характер.

№13. Какие особенности построения генераторов сверхвысоких частот

№14. Чем характеризуется объект измерения

№15. Какие существуют механические преобразователи линейных размеров, силы и температуры

№16. Что такое система единиц физических величин

Система физических величин – система единиц измерения, или таблица, где записаны все измеряемые физические величины, с размером в единицу.

№17.Какие основные достоинства цифровых измерительных генераторов

Достоинства – высокая точность измерения, Широкий диапазон, Малая потребляемая мощность, Цифровой код, Удобный вид индикации, Связь с другими устройствами обработки информации Недостаток – сложность по сравнению с аналоговыми приборами

№18.В чем состоит различие понятий “достоверность” и “правильность”

№19. Как работают и чем различаются статические и динамические первичные пневматические преобразователи

№20.Какого содержание основных единиц системы СИ

№21.Как выглядят аналоговый и дискретный цифровой сигналы

№22.В чем состоит принцип аппроксимации в работе цифровых измерительных генераторов

№23. Чем различаются “сходимость” и “воспроизводимость” результатов измерений

№24. Какие существуют формы записи уравнения состояния идеального газа Клайперона-Менделеева

p*V_m=R*T p*V=R*T*m/M p*V=v*R*T p*V=T-const V/T=p-const p/T=V-const

№25.Что такое относительные и логарифмические единицы

Относительная величина представляет собой безразмерное отношение физической величины к одноименной физической величине, принимаемой за исходную. Логарифмическая величина представляет собой логарифм безразмерного отношения двух одноименных физических величин. Единицей логарифмической величины является Бел, определяемый 1Б=Lg F₂/F₁

№26.Какова общая схема передачи информации

№27.Какие существуют методы измерений

Дифференциальный метод— метод измерений, при котором измеряется разность между измеряемой величиной и однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины. Примером дифференциального метода является поверка мер длины сличением с эталонными мерами на компараторе (приборе, предназначенном для сравнения мер). При этом методе производится неполное уравновешивание измеряемой величины Х величиной Хм, воспроизводимой мерой, и определение их разности ∆Х. Следовательно, результат измерений равен X= ХМ + ∆Х. Дифференциальный метод позволяет существенно повысить точность измерений. Например, если ∆Х = 0,01Х и относительная погрешность измерения ∆Х составляет 1 %, то относительная погрешность результата измерений X равна 0,01 % (если не учитывать погрешность меры). Частным случаем дифференциального метода является нулевой метод измерений — метод измерений, где в результате эффект действия измеряемой величины и меры на компаратор доводят до нуля. Здесь значение измеряемой величины равняется значению, которое воспроизводит мера. Примерами нулевого метода являются: взвешивание массы на весах с помощью набора гирь; измерение электрического напряжения уравновешенным мостом. Дифференциальный метод обеспечивает снижение погрешности измерений. Для борьбы с систематическими погрешностями полезен метод замещения. Метод замещения - метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают величиной, воспроизводимой мерой. Поскольку эти измерения делают одним прибором в одинаковых условиях, систематическая погрешность измерений может быть в значительной степени скомпенсирована. Например, существенная составляющая погрешности измерений массы на весах рычажных -  погрешность от неравноплечести весов — может быть исключена из результата измерений, если измерения проводить по методу Борда, взвешиванием с помещением по очереди измеряемой массы и гирь на одну чашку весов. В некоторых измерительных задачах удобно применение других разновидностей метода сравнения с мерой: метода дополнения и метода совпадений. Метод дополнения — метод сравнения с мерой, при котором измеряемая величина дополняется мерой так, чтобы на СИ сравнения действовала их сумма, которая будет равна заранее известному значению. Например, иногда может быть более точным измерение массы, при котором уравновешивают гирю, значение которой известно с высокой точностью, измеряемой массой и набором более легких гирь, помещенными на другую чашку весов. Метод совпадений - метод измерений, при котором определяют разность между измеряемой величиной и величиной воспроизводимой мерой, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Примером этого метода является измерение длины при помощи штангенциркуля с нониусом. Метод совпадений часто применяется при измерениях параметров периодических процессов. Очевидно, что выбор метода измерений зависит от его теоретической обоснованности, наличия необходимых СИ, их вида (мера, измерительный прибор и др.) и конструктивных особенностей. Например, чтобы решить такую простейшую измерительную задачу, как измерение высоты заводской трубы, можно выбрать один из следующих методов: •  поднявшись с рулеткой на трубу, произвести измерение (метод сравнения с мерой); •  поднять вертолет с высотомером до уровня трубы и измерить высоту подъема (метод непосредственной оценки); •  вычислить высоту трубы как катет прямоугольного треугольника на основании результатов измерений расстояния до трубы и угла этого треугольника (косвенные измерения).

№28. На каких основах оптики основана работа оптических первичных преобразователей

№29. Что такое измерительная информационная система

ИИС – комплекс измерительных устройств, обеспечивающих одновременное получение человеком-оператором или ЭВМ необходимой информации о свойствах и состоянии какого-либо объекта.

№30.В Чем заключается принципиальная особенность задающего генератора при построении генераторов шума

№31.Чем отличаются структурные схемы приборов при измерении электрически и неэлектрических величин

№32. На каком принципе работают пьезоэлектрические преобразователи силы

Опыт показывает, что проводимость пьезоэлемента в цепи переменного тока, частота которого плавно изменяется в широких пределах, возрастает с ростом частоты и линейно зависит от последней, т. е. имеет емкостный характер. Однако закономерный емкостный характер проводимости нарушается на некоторых частотах и характеризуется резким ростом проводимости, вслед за которым следует её резкое падение. В момент, когда проводимость становится максимальной, её характер изменяется - она становится активной. Активный характер проводимости наблюдается также в момент, когда она минимальна. В промежутке между максимальным и минимальным значениями проводимость имеет индуктивный характер. Эти изменения проводимости имеют типично резонансный характер.

На рисунке изображена полная проводимость пьезоэлемента (Y) в широком интервале частот (F). В точках P (резонанс) и A (антирезонанс) проводимость имеет активный характер, между этими точками - индуктивный, а на частотах ниже точки P и выше точки A - емкостной

Резонансные явления в электрической цепи пьезоэлементов обусловлены резонансами его мехапических колебаний. Резонансные колебания в твердом упругом теле наблюдаются тогда, когда частота возбуждающей силы оказывается близкой к частоте его собственных колебаний. Любой механический элемент характеризуется массой, упругостью и показателем, характеризующим необратимые энергетические потери, например трением или излучением колебаний во внешнюю среду. Известно, что механический элемент оказывает сопротивление воздействию внешней силы и в нём возникают реактивные силы (силы противодействия), обусловленные массой, упругостью, трением. Современная механика широко использует понятие механического сопротивления для решения различных механических задач, преимущественно касающихся колебаний реальных систем. Каждый механический элемент (масса, упругость, трение) оказывает противодействие (реакцию) воздействующей на него силе, поэтому колебательная скорость их движения зависит не только от величины силы, но и от реакции механического элемента. Для твёрдых тел механическое сопротивление какого-либо элемента определяется как отношение силы к колебательной скорости. Поскольку реакции массы, упругости и трения при механических колебаниях имеют различный характер, механическое сопротивление имеет комплексный характер. В случае внешней периодической силы механическое сопротивление, определяемое массой, возрастает с частотой и равно произведению массы на круговую частоту. Механическое сопротивление, определяемое упругостью, наоборот, обратно пропорционально круговой частоте и гибкости элемента. На низких частотах реакция массы элемента незначительна и может не приниматься в расчёт, а реакция определяется его упругостью. С ростом частоты реакция упругости уменьшается, а реакция массы возрастает и, наконец, наступает момент, когда на некоторой частоте механические сопротивления массы и упругости оказываются равны и компенсируют друг друга. Формально компенсация объясняется различием знаков этих сопротивлений. Физически же компенсация объясняется тем, что на низких частотах внешняя сила преодолевает только упругие силы и смещения совпадают по фазе с внешней силой. Когда же частота внешней силы велика, ей приходится преодолевать преимущественно инерцию массы, сообщая последней ускорение. При этом фаза ускорения совпадает с фазой внешней силы, фаза же смещений оказывается противоположной фазе внешней силы (ускорение является второй производной смещений по времени). Следовательно, направления реакций массы и упругости противоположны. Известно, что добротность Q механических колебательных систем существенно больше, чем электрических колебательных контуров, и характеризуется величинами от тысяч до сотен тысяч. Поэтому амплитуды механических колебаний пьезоэлемента при механическом резонансе в Q раз больше амплитуды его колебаний вне области резонанса. Электрические величины, характеризующие колебания пьезоэлемента, например электрический ток, связаны прямой зависимостью с механическими напряжениями и деформациями. В момент механического резонанса соответственно возрастает ток через пьезоэлемент и частотная характеристика тока приобретает резонансный характер, точно соответствующий характеристике механических резонансных колебании. Такова, в общем, картина резонансных явлений, наблюдаемых в пьезоэлектрическом резонаторе, объясняющая возникновение резонанса в электрической цепи. Резонансные явления в электрической цепи резонатора имеют место для тех видов механических колебаний, которые возбуждаются пьезоэлектрически. Если частота внешнего электрического напряжения совпадает с частотой собственных механических колебаний, которые пьезоэлектрически не возбуждаются, то резонанса в электрической цепи наблюдаться не будет или он будет выражен очень слабо и обусловлен наличием механической связи с колебанием, возбуждаемым пьезоэлектрически. Однако при близости такого резонанса к частоте резонанса, возбуждаемого пьезоэлектрически, связь возрастает и побочный резонанс оказывается достаточно интенсивным. Если бы потери механического или электрического происхождения в резонаторе отсутствовали, то и механические напряжения в момент резонанса достигли бы бесконечно большого значения и резонатор был бы разрушен. Однако реально механические и электрические потери всегда существуют и такого явления обычно не наблюдается. Ток в цепи резонатора при резонансе всегда имеет конечное значение и активный характер, определяемый наличием потерь. В большинстве случаев пьезоэлементы имеют только два электрода и резонаторы с такими пьезоэлементами являются электрическими двухполюсниками. Но в ряде случаев в резонаторах используют пьезоэлемент с большим числом электродов, имеющих отдельные выводы, например с четырьмя электродами. Такие резонаторы с многоэлектродными пьезоэлементами следует рассматривать как электрические многополюсники. Резонаторы с четырехэлектродными пьезоэлементами достаточно часто используют в генераторах и фильтрах, так как они позволяют заменить два резонатора на одну частоту одним четырехполюсным, устранить нежелательные кондуктивные связи, использовать сдвиг фаз на 180° между двумя парами выводов, использовать трансформацию напряжения и преобразование сопротивления.

№33. Как осуществляется кодирование сигналов

№34.Как можно достичь высокой стабильности частоты в своевременных синтезаторах частоты

№35.Каковы преимущества мостовых измерительных схем

№36.Как функционируют электродинамические преобразователи колебаний

№37.Чем различается количество информации

№38.Как оценивается точность измерительных приборов непосредственной оценки и работающих по методу сравнения

№39.Что такое термоэлектрический эффект и как он используется в электрических преобразователях температуры

№40.Как обеспечивается помехоустойчивость ИИС

№41.Чем обусловлены основная и дополнительная погрешности

№42.Как работают резистивные преобразователи длины

№43.Какие параметры характеризуют свойства объекта

№44.Какие существуют структуры преобразователей ИИС

№45.Как классифицируются средства измерений

Средство измерения (СИ) – это техническое средство или совокупность средств, применяющееся для осуществления измерений и обладающее нормированными метрологическими характеристиками. При помощи средств измерения физическая величина может быть не только обнаружена, но и измерена. Средства измерения классифицируются по следующим критериям: по способам конструктивной реализации; по метрологическому предназначению. По способам конструктивной реализации средства измерения делятся на: меры величины; измерительные преобразователи; измерительные приборы; измерительные установки; измерительные системы. Меры величины – это средства измерения определенного фиксированного размера, многократно используемые для измерения. Выделяют: однозначные меры; многозначные меры; наборы мер. К однозначным мерам принадлежат стандартные образцы (СО). Различают два вида стандартных образцов: стандартные образцы состава; стандартные образцы свойств. Стандартный образец состава или материала - это образец с фиксированными значениями величин, количественно отражающих содержание в веществе или материале всех его составных частей. Стандартный образец свойств вещества или материала – это образец с фиксированными значениями величин, отражающих свойства вещества или материала (физические, биологические и др.). Каждый стандартный образец в обязательном порядке должен пройти метрологическую аттестацию в органах метрологической службы, прежде чем начнет использоваться. Стандартные образцы могут применяться на разных уровнях и в разных сферах. Выделяют: межгосударственные СО; государственные СО; отраслевые СО; СО организации (предприятия). Измерительные преобразователи (ИП) – это средства измерения, выражающие измеряемую величину через другую величину или преобразующие ее в сигнал измерительной информации, который в дальнейшем можно обрабатывать, преобразовывать и хранить. Выделяют: аналоговые преобразователи (АП); цифроаналоговые преобразователи (ЦАП); аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Измерительные преобразователи могут занимать различные позиции в цепи измерения. Выделяют: первичные измерительные преобразователи, которые непосредственно контактируют с объектом измерения; промежуточные измерительные преобразователи, которые располагаются после первичных преобразователей.

№46.В чем состоит принцип работы тензометрических преобразователей

№47.Какие существуют виды модуляции

Аналоговая модуляция Амплитудная модуляция (АМ) Угловая модуляция Частотная модуляция(ЧМ) Фазовая модуляция (ФМ) Сигнально-кодовая модуляция (СКМ) Сигма-дельта модуляция (∑Δ) Цифровая модуляция Импульсная модуляция Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ или PCM — Pulse Code Modulation) Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ) Частотно-импульсная модуляция (ЧИМ) Скважностно-импульсная модуляция Фазово-импульсная модуляция (ФИМ) Дельта-модуляция (ДМ или Δ-модуляция) Сигма-дельта модуляция (ΣΔ)

№48.Какие имеются формы носителя информации

Основные носители - бумага (перфолента, перфокарта, листы); пластик (штрих-код, оптические диски); магнитные материалы (магнитные ленты и диски); полупроводники. Также ранее имели распространение: обожжённая глина, камень, кость, древесина, пергамент, береста, папирус, воск, ткань и др. Для внесения изменений в структуру материала носителя используются различные виды воздействия: механические (резьба, сверление, шитьё); термические (выжигание); электрическое (электрические сигналы); химические (краска) и др.

№49. Как организована гос.система обеспечения единства измерений

№50.Как функционируют резистивные преобразователи силы и температуры

№51.Для каких средств измерений, и каким образом производится калибровка

Калибровка средств измерений - совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору. Совокупность операций, устанавливающих соотношение между значением величины, полученным с помощью данного средства измерений и соответствующим значением величины, определяемым с помощью эталона с целью определения действительных метрологических характеристик этого средства измерений. Примечания: Калибровке могут подвергаться средства измерений, не подлежащие метрологическому контролю и надзору. Результаты калибровки позволяют определить действительные значения измеряемой величины, показываемые средством измерений, или поправки к его показаниям или же оценить погрешность этих средств. При калибровке могут быть определены и другие метрологические характеристики. Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средства измерений, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах. Сертификат о калибровке представляет собой документ, удостоверяющий факт и результаты калибровки средства измерений, который выдается организацией, осуществляющей калибровку.

№52.Какие существуют схемы емкостных преобразователей длины и уровня

№53.Как осуществляется аккредитация метрологических служб юр.лиц

№54.Какие имеются разновидности индуктивных преобразователей

№55.Какие особенности построения аналоговых и цифровых синтезаторов частот

№56.Что такое погрешность измерения

Погрешность измерения – оценка отклонения измеренного значения величины от её стабильного значения. Погрешность является характеристикой точности измерения

№57.Какие существуют виды погрешностей измерения - №58.Какие погрешности имеет измерительный прибор

По форме представления: Абсолютная погрешность— является оценкой абсолютной ошибки измерения. Величина этой погрешности зависит от способа её вычисления, который, в свою очередь, определяется распределением случайной величины X_meas. При этом неравенство: , должно выполняться с некоторой вероятностью, близкой к 1. Существует несколько способов записи величины вместе с её абсолютной погрешностью. Относительная погрешность — погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины (РМГ 29-99): _x= / _x= /. Приведённая погрешность — погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. Вычисляется по формуле _x= /