Что такое ТОЧНОСТЬ измерения? Как ее выразить количественно?

ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ

 

1.1. Дайте определение понятию ИЗМЕРЕНИЕ. Чем измерение отличается от других способов определения значений физических величин?

 

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путём, с помощью специальных технических средств.

 

 

Что такое ТОЧНОСТЬ измерения? Как ее выразить количественно?

 

Точность измерения – качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. При этом под истинным значением физической величины понимается её значение, которое в качественном и количественном отношении идеально отражало бы соответствующее свойство объекта.

 

 

Чем отличается МЕТОД измерения от ПРИНЦИПА измерения?

 

Принцип измерений – совокупность физических явлений, на которых основаны измерения, например измерение напряжения на основе электростатического взаимодействия заряженных проводников.

Метод измерений – приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерения. Например, вольтметры для измерения напряжение переменного тока высокой частоты могут содержать такую последовательность операций, основанных на различных принципах, каждая из которых осуществляется с помощью отдельных средств измерений.

 

 

Как классифицируются методы измерений по точности. В каких случаях применяют те или иные методы?

 

- Эталонные – с точной апостериорной оценкой погрешности;

- Контрольно-поверочные – с приближенной оценкой погрешности;

- Технические – с априорной оценкой погрешности, погрешность оценивается заранее.

 

 

Что такое СРЕДСТВО измерения? Какие основные свойства средства измерения отличают его от других технических компонент и приспособлений?

 

Средство измерения – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.

Отличают: эталоны, меры, устройства сравнения.

 

 

Как классифицируют измерения по методу получения результата?

 

1) Метод непосредственной оценки – при котором значение физической величины определяют непосредственно по отсчётному устройству измерительного прибора прямого действия;

2) Метод сравнения с мерой – при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой, например измерение напряжения постоянного тока путём сравнения с ЭДС нормального элемента.

 

 

Как классифицируют измерения по количеству наблюдений?

 

1) Однократные – не более трёх раз;

2) Многократные – более четырёх раз.

 

 

Какие основные этапы измерений можно выделить? Какие задачи решают на каждом этапе?

 

1) Планирование – подготовка к измерению;

2) Измерительный эксперимент

3) Обработка данных

4) Годиться или нет

 

 

Укажите первичные средства измерений и их назначение.

 

Эталоны – средства измерения, обеспечивающие воспроизведение единицы физической величины.

Меры – воспроизводят единицу физической величины в процессе рабочих измерений

Отсчётные устройства – измерительный преобразователь, вырабатывающий информацию в форме, пригодной для восприятия оператором.

Измерительный преобразователь – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию оператора.

 

 

Что такое измерительный преобразователь? В чем состоит отличие измерительного преобразователя от измерительного прибора?

 

Измерительный преобразователь – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию оператором.

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой величины в установленном диапазоне.

 

 

Что такое измерительный прибор? Какие первичные средства измерений входят в его состав?

 

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия оператором.

Входят: мера, измерительный преобразователь, отсчётное устройство, устройство сравнения.

 

 

ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ

 

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ

 

Чувствительность прибора выражается отношением перемещения указателя к соответствующему изменению измеряемой величины. Если чувствительность выражается числом делений на единицу измеряемой величины, то цена прибора и постоянная прибора совпадают.

 

ОСЦИЛЛОГРАФ

Что такое фазовый детектор?

 

Фазовый детектор – устройство, сравнивающее фазы двух входных сигналов.

 

 

6.7. Опишите метод измерения фазового сдвига с преобразованием во временной интервал.

 

Исследуемые напряжения U1 и U2 преобразуют в периодические последовательности коротких импульсов U3, U4 (рис а). Измерение фазового сдвига сводиться к измерению интервала времени между этими импульсами, так как .

Фазометр (рис б) содержит входные цепи и формирующие устройства, каждое из которых состоит из усилителя-ограничителя, дифференцирующей цепи и ограничителя, пропускающего импульсы одной полярности, например положительной. С выходом формирующих устройств напряжения поступают на триггер. В коллекторную цепь одно из транзисторов этой схемы включают магнитоэлектрический миллиамперметр. С выхода формирующего устройства поступает импульс, который переводит триггер из одного устойчивого состояния в другое. Через измерительный прибор течёт ток Im. Через интервал времени приходит импульс с другого формирующего устройства и возвращает триггер в исходное состояние. Ток через прибор прекращается. Этот процесс повторяется во времени. Период повторения импульсов тока равен периоду исследуемых напряжения. Магнитоэлектрический прибор покажет среднее значение тока.

Погрешность измерения фазового сдвига рассматриваемым фазометром определяется следующими факторами: погрешностью измерения среднего значения тока, нестабильностью напряжения питания триггера, случайными погрешностями при измерениях.

 

 

Что такое “АЧХ цепи”?

 

Важнейшей характеристикой линейных четырёхполюсников (с одним входом и выходом) является частотный коэффициент передачи, определяемый отношением комплексных амплитуд напряжений на входе и выходе устройства:

Частотный коэффициент можно представить в виде:

Модуль называют амплитудно-частотной характеристикой устройства.

Приборы для измерения АЧХ обычно снимают кривую зависимости амплитуды напряжения на выходе устройства от частоты при постоянной амплитуде синусоидального напряжения на входе.

При экспериментальных исследованиях обычно определяют АЧХ цепей и устройств. Это объясняется следующим: АЧХ наглядно отображает свойства цепи в исследуемом диапазоне частот. Её можно получить, используя стандартную измерительную аппаратуру. Кроме того, для минимально-фазовых цепей существует однозначное соответствие между частотными характеристиками, вследствие чего ФЧХ можно вычислить по измеренной АЧХ. Минимально-фазовыми цепями являются колебательные контуры, фильтры, усилители и другие устройства, в которых отсутствуют перекрёстные связи.

 

 

ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ

 

1.1. Дайте определение понятию ИЗМЕРЕНИЕ. Чем измерение отличается от других способов определения значений физических величин?

 

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путём, с помощью специальных технических средств.

 

 

Что такое ТОЧНОСТЬ измерения? Как ее выразить количественно?

 

Точность измерения – качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. При этом под истинным значением физической величины понимается её значение, которое в качественном и количественном отношении идеально отражало бы соответствующее свойство объекта.