Метрология 3
§1. Основные понятия 4
§2. Классификация физических величин 4
§3. Классификация измерений 5
§4. Информационный аспект измерения 6
§5. Классификация средств измерений 7
§6. Методы измерений 9
§7. Погрешность измерений 10
§8. Характеристики средств измерения 12
§9. Нормирование погрешности средства измерения 14
§10. Нормирование дополнительной погрешности СИ 18
§11. Электромеханические приборы 20
§11.1. Классификация электромеханических приборов 20
§11.2. Магнитоэлектрический измерительный механизм 21
§11.3. Амперметры 24
§11.4. Вольтметры 25
§11.5. Омметры 25
§12. Характеристики переменного сигнала 26
§13. Электронные аналоговые приборы и преобразователи 27
§13.1. Электронные аналоговые вольтметры 28
§14. Электронно-лучевой осциллограф 31
§15. Цифровые измерительные приборы 36
§15.1. Основные сведения 36
§15.2. Классификация ЦИУ (цифровых измерительных устройств) 37
§15.3. Основные методы преобразования цифровой величины в код 37
§15.4. Основные метрологические характеристики ЦИП 40
§15.5. Помехозащищенность ЦИП 42
§15.6. Динамические погрешности ЦИП 45
§15.7. Время-импульсный цифровой вольтметр 46
§16. Измерительные мосты 49
§16.1. Классификация мостов 49
§16.2. Обобщенная схема моста 49
§16.3. Равновесие моста 50
§16.4. Характеристики мостовых схем 50
§16.5. Мосты постоянного тока для измерения сопротивления 52
§16.6. Мосты переменного тока для измерения емкости и угла потерь 53
§16.7. Мосты переменного тока для измерения индуктивности и добротности 54
§17. Вероятностное описание погрешностей 54
17.0. Начальные сведения из теории вероятностей и математической статистики 54
17.1. Применение аппарата теории вероятностей к погрешностям 56
17.2. Законы распределения погрешностей 58
§18. Суммирование погрешностей 59
18.1. Суммирование случайных погрешностей, распределенных по нормальному закону 60
18.2. Суммирование случайных погрешностей с распределениями, отличными от нормального 61
§19. Обработка результатов измерений 61
19.0. Выборочное распределение 62
19.1. Оценка математического ожидания 62
19.2. Оценка дисперсии 63
19.3. Обработка результатов прямых измерений 63
19.4. Обработка косвенных измерений 64
§20. Динамический режим средств измерения 65
§20.1. Дифференциальные уравнения 66
§20.2. Переходные и импульсно-переходные характеристики 68
§21. Электрические измерения неэлектрических величин 70
§21.1. Тензочувствительные преобразователи 70
§21.2. Термочувствительные преобразователи 72
Стандартизация и сертификация 75
§1. Основы государственной системы стандартизации 76
1.1. Основные понятия и определения 76
1.2. Методы стандартизации 77
1.3. Категории и виды стандартов 77
1.4. Международные организации по стандартизации 78
§2. Основы сертификации 80
2.1. Признаки сертификации 80
2.2. Петля качества 81
2.3. Структура законодательной и нормативной базы сертификации соответствия 82
2.4. Виды сертификации 82
2.5. Система сертификации 83
Метрология §1. Основные понятия
Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Измерение — нахождение значения физической величины опытным путем с применением специальных технических средств и выражением результата в принятых единицах.
Признаки измерения
наличие физической величины;
проведение опыта или эксперимента;
наличие средства измерения (с помощью которого выполняется опыт или эксперимент);
выражение полученного результата численным значением.
Средство измерения — специальное техническое средство, обладающее нормированными метрологическими характеристиками (погрешность, класс точности…)
Физическая величина — свойство, общее в качественном отношении для многих физических объектов, процессов, явлений, но индивидуальное в количественном отношении.
В мире порядка 2000 физических величин, из них измеримы порядка 600.
Единство измерений обеспечивается международной системой единиц СИ, в которой содержится 6 основных единиц (ниоткуда не выводимых: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела) и порядка двадцати дополнительных (выводимых из основных шести).
Истинное значение — такое значение физической величины, которое идеальным образом отражает качественным и количественным отношением соответствующие свойства объекта.
Действительное значение — значение физической величины, наиболее близко расположенное к истинному значению и полученное с точностью, удовлетворяющей использованию данного результата1.
§2. Классификация физических величин
По возможности производить работу
активные u, i, e
пассивные R, C, L
По характеру изменений
детерминированные (значение можно предсказать)
случайные (изменяются по случайному закону)
По возможным значениям
аналоговые — интервал [xmin, xmax] содержит бесконечно большое число значений величины:
квантованные — интервал [xmin, xmax] содержит конечное либо счетное число значений величины:
По значениям в определенные моменты времени:
непрерывные:
дискретные:
Моделью объекта называется отражение свойств реального объекта.
Адекватность модели — степень приближения этой модели к реальному объекту.
Дроссель
§3. Классификация измерений
По результату измерений
прямые: результат получается непосредственно на шкале средства измерения. R
косвенные: результат измерения получается на основе использования известной функциональной зависимости, связывающей результаты прямых измерений:
.
u = iR
совместные: произведенные одновременно измерения разноименных физических величин для поиска зависимости между ними.
Термопара (ТП)
совокупные: одновременные измерения двух или более одноименных физических величин для определения исходных значений путем решения систем уравнений.
Соединение типа звезда. ui известны, Ri требуется найти.
По принципу изменения во времени
статические: измерения физической величины, которая остается неизменной за время использования данного результата.
динамические: измерения меняющейся во времени физической величины.
По кратности измерений
однократные
многократные