- •1.3. Случайные погрешности и обработка результатов измерений
- •3.11.1 Метод суммы и разности напряжений
- •3.11.2 Нулевой метод
- •3.11.3 Метод преобразования фазового сдвига во временной интервал
- •1 Основы метрологии
- •1.1. Общие сведения о метрологии и измерениях
- •1.1.1. Основные термины и определения в области метрологии
- •1.1.2. Классификация измерений
- •1.1.3. Классификация методов измерения
- •1.1.4. Классификация погрешностей
- •1.2. Систематические погрешности измерений
- •1.2.1 Классификация и обнаружение систематических погрешностей
- •1.2.2. Способы уменьшения систематических погрешностей
- •До начала измерений:
- •2. В процессе измерений
- •1.3. Случайные погрешности и обработка результатов измерений
- •1.3.1. Распределения случайных величин и их числовые характеристики
- •1.3.2 Оценка погрешностей результатов прямых измерений
- •1.3.3 Оценка ско результата косвенного измерения
- •1.3.4 Суммирование неисключенных систематических погрешностей
- •1.3.5 Оценка суммарной погрешности результата измерения
- •1.3.6 Формы представления результатов измерений
- •1.3.7 Правила округления результата измерений и погрешности
- •2 Метрологическое обеспечение измерений
- •2.1 Структура метрологического обеспечения в Республике Беларусь
- •2.2 Передача размера единиц электрических физических величин
- •2.3 Международные организации по метрологии
- •2.3.1 Международная организация мер и весов
- •2.3.2 Международная организация законодательной метрологии
- •3 Технические методы и средства измерений
- •3.1 Классификация средств измерений
- •3.2 Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование
- •3.3 Электрические измерения неэлектрических величин
- •3.3.1 Основные принципы и методы преобразования измерительной информации
- •3.3.2 Метрологические характеристики ип
- •3.3.3 Первичные измерительные преобразователи
- •3.3.4 Параметрические ип
- •3.3.4.1 Резистивные ип
- •3.3.4.2 Емкостные измерительные преобразователи
- •1 Ип с изменяемым расстоянием между пластинами.
- •2 Емкостный ип с переменной площадью пластин
- •3 Емкостный ип с изменяющимся положением диэлектрика.
- •3.3.4.3 Индуктивные измерительные преобразователи
- •3.3.5 Генераторные измерительные преобразователи
- •3.3.5.1 Индукционные магнитоизмерительные преобразователи
- •3.3.5.2 Сверхпроводниковые преобразователи
- •3.3.5.3 Измерительные преобразователи Холла
- •3.3.5.4 Преобразователи Гаусса
- •3.3.5.5 Пьезоэлектрические преобразователи
- •3.3.5.6 Термоэлектрические преобразователи
- •3.3.5.7 Фотоэлектрические преобразователи
- •3.3.5.8 Гальванические преобразователи
- •3.4 Измерение тока и напряжения
- •3.4.1 Измеряемые параметры тока и напряжения
- •3.4.2 Общие сведения об электромеханических приборах
- •3.4.3 Магнитоэлектрические измерительные приборы
- •3.5 Измерение тока на радиочастотах
- •3.5.1 Выпрямительные амперметры
- •3.5.2 Термоэлектрические амперметры
- •3.5.3 Фотоэлектрические амперметры
- •3.5.4 Расширение пределов измерения силы тока
- •3.5.5 Методическая погрешность при измерении силы тока
- •3.6 Измерение напряжения электронными аналоговыми вольтметрами
- •3.6.1 Аналоговые вольтметры прямого преобразования
- •3.6.2 Вольтметры переменного напряжения
- •3.6.3 Аналоговые вольтметры сравнения
- •3.6.4 Расширение пределов измерения напряжения
- •3.6.5 Методическая погрешность при измерении напряжения
- •3.6.6 Зависимость показаний вольтметров от формы кривой измеряемого напряжения
- •3.7 Измерение постоянного напряжения цифровыми вольтметрами
- •3.7.1 Вольтметры с прямым преобразованием
- •3.7.1.1 Цифровые вольтметры с время-импульсным преобразованием
- •3.7.1.2 Цифровые вольтметры с частотно-импульсным преобразованием
- •3.7.1.3 Цифровые вольтметры с кодо-импульсным преобразованием
- •3.8 Цифровые вольтметры переменного напряжения
- •3.9 Измерение частоты электромагнитных колебаний
- •3.9.1 Классификация приборов для измерения частоты и интервалов времени
- •3.9.2 Резонансные частотомеры
- •3.9.3 Измерение частоты гетеродинным методом
- •3.9.4 Метод дискретного счета. Электронно-счетные частотомеры
- •3.10 Исследование формы электрических сигналов
- •3.10.1 Структурная схема типового универсального электронного осциллографа (эо)
- •3.10.2 Цифровые осциллографы
- •3.10.3 Осциллографы смешанных сигналов
- •3.10.4 Осциллографические измерения
- •3.10.4.1 Измерение напряжений
- •3.10.4.2 Измерение временных параметров и параметров импульсов
- •3.10.4.3 Измерение частоты
- •3.10.4.4 Измерение фазовых сдвигов
- •3.11 Измерение фазового сдвига
- •3.11.1 Метод суммы и разности напряжений
- •3.11.2 Нулевой метод
- •3.11.3 Метод преобразования фазового сдвига во временной интервал
- •3.12 Измерение электрической мощности
- •3.12.1 Измерение вч и свч мощности
- •3.12.2.1 Измерение поглощаемой мощности
- •3.12.2.2 Измерение проходящей мощности
- •3.13 Автоматизация электрорадиоизмерений
- •3.13.1 Основные принципы автоматизации измерений
- •3.13.2 Типовая схема автоматизированного измерительного эксперимента
- •3.13.3 Применение микропроцессоров в электрорадиоизмерительных приборах
- •3.13.4 Двухканальный стробоскопический осциллограф
- •3.13.5 Измерительно-вычислительные комплексы
- •3.13.6 Информационно-измерительные системы
- •3.13.7 Измерительные системы
- •3.13.8 Системы автоматического контроля
- •3.13.9 Интерфейсы измерительных приборов
- •3.13.10 Виртуальные измерительные приборы: общие принципы построения и функционирования
- •4 Основы сертификации
- •4.1 Законодательные и нормативные документы в области качества. Государственная программа «Качество»
- •4.2 Международные стандарты серии исо 9000
- •4.3 Охрана окружающей среды (iso 14001)
- •4.4 Система менеджмента здоровья и безопасности (ohsas 18001:1999)
- •4.5 Система менеджмента социальной среды (sa 8000)
- •4.6 Законодательная и нормативная база подтверждения соответствия
- •4.7 Сертификация продукции
- •4.8 Декларирование соответствия продукции
- •4.9 Сертификация услуг
- •4.10 Сертификация компетентности персонала
- •4.11 Сертификация систем менеджмента качества
- •5 Основы стандартизации и технического нормирования
- •5.1 Основные цели и задачи тНиС
- •5.2 Основные понятия и определения в области технического
- •5.3 Принципы тНиС
- •5.4 Государственный Комитет по стандартизации Республики Беларусь (Госстандарт)
- •5.5 Виды технических нормативных правовых актов
- •5.6 Основные системы стандартов в радиоэлектронике
- •5.7 Основы классификации и кодирования информации
- •5.8 Универсальная десятичная классификация (удк)
- •5.9 Международная классификация изобретений
- •5.10 Методические основы стандартизации
- •5.10.1 Основные методы стандартизации
- •5.10.2 Виды стандартизации
- •5.11 Международная стандартизация
- •5.11.1 Международные организации, занимающиеся стандартизацией
- •5.11.2 Европейские организации по стандартизации: сеn, сеnelеc, етsi
- •5.12 Участие Республики Беларусь в работе международных организаций по стандартизации
- •5.12.1 Национальный центр по техническим барьерам в торговле,
- •5.12.2 Участие в работе технических комитетов iso и iec
- •5.13 Стандартизация в области информационно-коммуникационных
3.10.4 Осциллографические измерения
При использовании осциллографа параметры сигналов определяют по их осциллограммам. Достоверность результатов зависит от точности воспроизведения осциллограмм. Погрешности измерения зависят от правильного выбора осциллографа, установки оптимальных размеров осциллограммы, выбора вида синхронизации и других факторов.
3.10.4.1 Измерение напряжений
С помощью электронного осциллографа можно измерять как постоянное напряжение (при наличии открытого входа Y), так и мгновенное, максимальное, минимальное значения и размах сигнала.
Напряжение может быть измерено методом прямого преобразования и методом сравнения. При использовании метода прямого преобразования (калиброванного отклонения) с помощью калибратора амплитуды предварительно калибруется требуемый коэффициент отклонения Кв, который является ценой деления шкалы, нанесенной на экран. Значение напряжения в этом случае можно определить по формуле
Ux = Квh, где
H – отклонение луча на экране осциллографа, соответствующее измеряемому значению сигнала.
Суммарная погрешность измерения напряжения данным методом зависит от погрешности, возникающей при калибровке коэффициента отклонения, погрешности из-за неравномерности и визуальной погрешности.
Погрешность измерений может быть уменьшена при использовании метода сравнения и двухканального осциллографа или осциллографа с дифференциальным входом. На один вход подается исследуемый сигнал, а на второй – образцовое постоянное или переменное напряжение. Совмещая изображение калибровочного сигнала с границами осциллограммы исследуемого сигнала, определяют с помощью вольтметра значение калибровочного сигнала, а следовательно, искомое значение напряжения.
3.10.4.2 Измерение временных параметров и параметров импульсов
Временные интервалы, так же, как и напряжения, могут быть измерены методом прямого преобразования и методом сравнения. В первом случае перед измерением калибруется длительность прямого хода развертки, т.е. устанавливается необходимое значение коэффициента развертки Кр с помощью калибратора длительности. Измеренный интервал времени определяется по формуле
t = Kpl, где
l – размеры исследуемого участка осциллограммы по горизонтали.
Погрешность измерения временных интервалов зависит от погрешности калибровки временного интервала и визуальной погрешности.
Метод сравнения реализуется с помощью калибрационных меток, которые формируются из сигнала с известным периодом и при подаче его на вход Z накладываются на изображение сигнала. Совмещая метки с границами исследуемого временного интервала, по периоду меток и их количеству определяют значение измеряемого временного интервала.
3.10.4.3 Измерение частоты
Измерение частоты производится методом сравнения с частотой образцового генератора. Осциллограф в этом случае играет роль индикатора равенства или кратности измеряемой fx и образцовой fo частот и погрешности в результат измерения практически не вносит.
Наиболее часто используются две разновидности этого метода: метод интерференционных фигур и метод круговой развертки с модуляцией яркости.
При использовании метода интерференционных фигур генератор развертки выключается и сигнал образцовой частоты подается на вход Х, а неизвестной – на вход Y осциллографа. На экране появляется интерференционная фигура (рисунок 3.6.4 а).
Рисунок 3.6.4 – Измерение частоты
Вид интерференционной фигуры зависит от соотношения частот и фаз сигналов. Кратность частот по интерференционным фигурам определяется следующим образом. На полученной фигуре мысленно проводится вертикальная прямая, не пересекающая узлы (рисунок 3.6.4 а). Подсчитывается число пересечений nв с вертикальной прямой с линиями фигуры. Аналогично находится число пересечений горизонтальной прямой с линиями фигуры nг. Из уравнения nгfo = nвfх определяется значение измеряемой частоты fх.
С увеличение отношения частот усложняется вид интерференционной фигуры, что затрудняет отсчет числа пересечений. При большой кратности частот применяют метод круговой развертки с модуляцией яркости. Круговая развертка создается напряжением образцового генератора. Сигнал образцовой частоты в виде двух напряжений с фазовым сдвигом 90 подается на входы Х и Y осциллографа, а напряжение с частотой fх подается на вход Z. На экране получается изображение рисунка 3.6.4 б.Число темных и светлых участков равно кратности частот n, а частота fx = nfo.