 |
Классификация измерений и средств измерений
|
|
|
|
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Карагандинский государственный технический университет
Таткеева Г.Г., Акумова С.Х., Шайгараева Т.Н.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Информационно-измерительная техника»
Караганда 2012
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Карагандинский государственный технический университет
Кафедра энергетики
Таткеева Г.Г., Акумова С.Х., Шайгараева Т.Н.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К лабораторным работам по дисциплине
«Информационно-измерительная техника»
для студентов специальности
5В071800 – Электроэнергетика
Форма обучения: очная, заочно-дистанционная
Караганда 2012
УДК 621.31
Таткеева Г.Г., Акумова С.Х., Шайгараева Т.Н. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника». Караганда: изд-во КарГТУ, 2012. 35 с.
Методические указания составлены в соответствии с требованиями учебного плана и типовой программы дисциплины «Информационно-измерительная техника», включают необходимые сведения по выполнению лабораторных работ.
Методические указания предназначены для студентов специальности 5В071800 – Электроэнергетика.
Рецензент: И.В. Брейдо, доктор технических наук, профессор, член
редакционного-издательского совета КарГТУ
Утверждено редакционно-издательским советом университета
Ó Карагандинский государственный технический университет, 2012
Краткие теоретические сведения
Основы метрологии
|
|
|
Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Измерения – область метрологии, изучающая методы и средства измерения электрических величин.
Основным объектом исследования является электрический сигнал, поэтому можно выделить две группы измеряемых в радиоэлектронике физических величин:
- характеристики и параметры сигналов,
- характеристики и параметры цепей, преобразующих сигналы.
В соответствии с ГОСТ 16263-70 «Государственная система обеспечения единства измерений. Термины и определения».
Измерение – процесс нахождения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств – средств измерений.
Результат измерения – значение физической величины, найденной путем ее измерения.
Физическая величина – свойство, общее в качественном отношении для множества объектов, физических систем, их состояний и происходящих в них процессов, но индивидуальное в количественном отношении каждого из них.
Истинное значение физической величины – значение физической величины, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. Экспериментально определить его невозможно из-за неизбежных погрешностей.
Погрешность – это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Действительное значение физической величины – значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближенное к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.
Измеряемые физические величины можно выразить количественно в виде определенного числа установленных единиц измерения.
В Казахстане действует ГОСТ 8.417-81 «Единицы физических величин», устанавливающий Международную систему единиц СИ (System International).
|
|
|
В основу этой системы положены 7 основных и 2 дополнительные единицы:
- основные: метр, килограмм, секунда, кандела, Ампер, Кельвин, моль,
- дополнительные: радиан, стерадиан.
Классификация измерений и средств измерений
По способу получения результата измерения различают:
- прямые – измерения, когда искомое значение физической величины находится непосредственно из опытных данных.
Прямые измерения можно определить математически:
(1.1)
где А – значение измеряемой физической величины;
x – значение величины, найденной путем измерения.
- косвенные измерения – измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и измеряемыми прямыми измерениями величинами.
Математически косвенные измерения можно определить:
(1.2)
где х1, х2,…хm – результаты прямых измерений величин, связанных известной функциональной зависимостью f с искомым значением измеряемой величины А.
Средством измерений называется техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.
По назначению средства измерений разделяют:
- на меры, измерительные приборы,
- на измерительные преобразователи,
- на измерительные установки,
- на измерительные системы.
Измерительный прибор – средство измерения, предназначенное для выработки определенного вида сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.
Измерительные приборы, применяемые в радиоэлектронике, характеризуются следующими основными показателями:
диапазон измерений – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности измерительного прибора;
диапазон показаний – размеченная область шкалы, ограниченная ее начальными (xmin) и конечным (xmax) значениями измеряемой величины;
область рабочих частот (диапазон частот) – полоса частот, в пределах которой погрешность прибора, полученная при измерении частоты сигнала, не превышает допускаемого предела;
чувствительность по избираемому параметру – отношение измерения сигнала на выходе измерительного прибора к вызвавшему его изменению измеряемой величины.
|
|
|
Различают:
- абсолютную чувствительность
(1.3)
- относительную чувствительность
(1.4)
где
Dy – изменение сигнала на выходе;
х – измеряемая величина;
Dх – изменение измеряемой величины.
Предельная чувствительность (по току, напряжению, мощности) – минимальная величина исследуемого сигнала, подаваемого на вход прибора, которая необходима для получения отсчета с погрешностью, не превосходящей допустимую.
Быстродействие (скорость измерений) – максимальное число измерений в единицу времени, выполняемых с нормированной погрешностью.
Входное сопротивление (полное Zвх) – сопротивление измерительного прибора со стороны входных его зажимов.
Выходное сопротивление (Zвых) – сопротивление измерительного прибора со стороны выходных зажимов, определяющее допустимую нагрузку прибора.
Собственная потребляемая мощность (Рсоб) от измеряемой цепи (чем меньше Рсоб , тем точнее измерения).
Погрешности измерительных приборов (инструментальные погрешности).
|
|
|
