Причины появления погрешностей:

а) методические

- несоответствие модели и объекта

- аналого-дискретные преобразования (ошибка равна шагу квантования)

б) инструментальные

- погрешность самого прибора (определяется его классом точности и предельными значениями погрешностей)

- погрешность взаимодействия средства измерения с объектом измерения (например, сопротивления вольтметра должно быть ∞ высоким, но таковым не является)

в) личные особенности экспериментатора и его состояние (человеческий фактор)

г) вычислительные погрешности (ошибки) (связаны с особенностями ЭВМ и принимаемых алгоритмов расчёта)

д) влияние внешних факторов (температуры, влажности, давления)

- постоянные (систематические)

- случайные (их можно только учесть, но не уменьшить)

Показатели из теории вероятностей:

а) математическое ожидание M(x) – среднее значение измеряемой величины x при большом количестве измерений n

б) дисперсия D(x) – мера разброса значений случайной величины х относительно её математического ожидания

в) СКО – sqrt(D(x)) – показатель рассеивания значений случайной величины отн-но её мат. ожидания.

Энтропия – неопределенность, которую мы уменьшаем, получая информацию (производя измерения).

Доверительный интервал погрешности – это те значения погрешности, за которые погрешность измеряемой величины не выходит с вероятностью P_Д. Вероятность попадания в доверительный интервал должна быть на уровне 80-90 %.

Магнитоэлектрические приборы – электромеханические приборы, принцип действия которых основан на взаимодействии проводника с током с магнитным полем постоянного магнита M. Имеют довольно высокую чувствительность и малое собственное потребление энергии. На них не влияют электрические поля и мало влияют магнитные поля (ибо в зазоре и так имеется сильное магнитное поле). Однако они сложны, дороги и реагируют только лишь на постоянный ток. Примеры: магнитоэлектрические амперметры, вольтметры, омметры

В электродинамических измерительных механизмах для создания вращающего момента используется принцип взаимодействия проводников, по которым проходят токи, - два проводника с одинаково направленными токами взаимно притягиваются, с противоположно направленными токами - взаимно отталкиваются. Для получения противодействующего момента служат спиральные пружины, которые вместе с тем используются для подвода тока в подвижную катушку. Последняя под действием электродинамических сил стремится занять такое положение, при котором направление ее магнитного поля совпадет с направлением поля неподвижной катушки.

Осциллограф — прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи, измерения) амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране, либо записываемого на фотоленте. Один из важнейших приборов в радиоэлектронике. Используются в прикладных, лабораторных и научно-исследовательских целях, для контроля/изучения и измерения параметров электрических сигналов — как непосредственно, так и получаемых при воздействии различных устройств/сред на датчики, преобразующие эти воздействия в электрический сигнал или радиоволны. Особенности: широкий частотный диапазон, высокая чувствительность, большое входное сопротивление. Осциллограф с дисплеем на базе ЭЛТ состоит из следующих основных частей:

- Осциллографическая электронно-лучевая трубка;

- Блок горизонтальной развёртки. Генерирует периодический или однократный сигнал пилообразной формы (линейно нарастающий и быстро спадающий), который подаётся на пластины горизонтального отклонения ЭЛТ. Во время спадающей фазы (обратный ход луча) также формируется импульс гашения электронного луча, который подаётся на модулятор ЭЛТ;

- Входной усилитель исследуемого сигнала, выход которого подключён к пластинам вертикального отклонения ЭЛТ.

Рассмотрим пример осциллограммы электрического сигнала — это то, что показывает осциллограф.  Картинка идеализирована, работая с реальными приборами таких идеально ровных линий увидеть не получится (из-за чего это происходит я расскажу несколько позже).

Глядя на полученную осциллограмму, можно заметить, что мы имеем:

• периодический сигнал прямоугольной формы

• он принимает значения как положительной, так и отрицательной полярности (вольтметр просто показал бы какое-то число)

• сигнал изменяется в пределах от -6В до +6В (чувствительность по вертикали 2В/деление, т.е. отклонение луча на одно деление по вертикали будет соответствовать двум вольтам)

• длительность отрицательного полупериода равна длительности положительного полупериода

При помощи многоканального осциллографа можно одновременно наблюдать сигналы в различных точках схемы и смотреть, как они между собой соотносятся. Например, на входе и выходе усилителя. Мы можем посмотреть сигнал на входе и сигнал на выходе, выяснить какие искажения в форму сигнала вносит наш усилитель, как изменилась его амплитуда, какова временная задержка (сдвиг фаз).

с/дел – скорость движения луча по экрану осциллографа

Входной усилитель (делитель?) в осциллографе ослабляет сильные сигналы или усиливает слабые

Усилитель — устройство для усиления входного сигнала (например, напряжения, тока или механического перемещения, колебания звуковых частот, давления жидкости или потока света), но без изменения вида самой величины и сигнала, до уровня достаточного для срабатывания исполнительного механизма (или регистрирующих элементов), за счёт энергии вспомогательного источника. Элемент системы управления (или регистрации и контроля). Электронный усилитель — усилитель электрических сигналов, в усилительных элементах которого используется явление электрической проводимости в газах, вакууме и полупроводниках. Электронный усилитель может представлять собой как самостоятельное устройство, так и блок (функциональный узел) в составе какой-либо аппаратуры — радиоприёмника, магнитофона, измерительного прибора и т. д. Измерительный усилитель (средство измерений) — электронный усилитель, применяемый в процессе измерений и обеспечивающий точную передачу электрического сигнала в заданном масштабе.