3. Общие вопросы измерений.

Объекты измерений.

Объекты эл. измерений – явл-ся значения физ. величины, параметров и характеристики электрических сигналов, эл. цепей, компонентов и режимов этих цепей. На основе априорных данных строится модель исследуемого объекта. Она м. быть математической или упрощенной физ.-ой.

Виды и методы измерений.

Измерения в зависимости от способа обработки эксп. данных, для нахождения результата относится к прямым, косвенным, совместным или совокупным.

Прямые - искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных в результате выполнения измерения.

Косвенные - искомое значение величины находят основании известной зависимости м-у этой величиной и величинами, подвергшимися прямым измерениям.

Совместные – производимые одновременно измерения двух или нескольких одноименных величин для нахождения зависимости между ними.

Совокупные - одновременно измеряют несколько одноименных величин, и искомые значения величин находят, решая систему уравнений, полученных при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.

Взаимодействие средств измерения с объектами основано на физ. явлениях, совокупность кот. составляет принцип измерении. А совокупность использования принципов и средств измерений наз. методом измерения.

Мера – известная величина, воспроизводимая опред. видом средств измерения(сущ. 2-а метода).

При методе непоср. оценки значение измер-й величины определяется непосредственно по отсчетному устройству.

Метод сравнения с мерой – это метод, при кот. производится сравнение измер-ой величины, воспроизводимое мерой(вкл. в себя нижеперечисл.).

При нулевом методе измерений разность измеряемой величины и известной величины или разность эффектов, произ-х измеряемой и известной величинами, сводится в процессе измерения к 0, что фиксируется высокочувствит-м прибором - *нуль-индикатором*.

При диф-ом методе разность измеряемой величины и величины известной, воспроиз-ой мерой, измеряется с помощью измерительного прибора. Неизвестная величина опред-ся по известной величине и измеряемой разности. В этом случае уравновешивание измеряемой величины известной величиной производится не полностью и в этом отличие диф-го метода от нулевого.

При методе замещения производится поочередное подключение на вход измеряемой и известной величин и 2-м показаниям прибора оценивается значение неизвестной величины.

При методе совпадения измеряют разность м-у измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, используя совпадение от метода искомыми период-их сигналов.

4. Основные понятия и погрешности измерений.

Процедура измерения состоит из следующих основных этапов:

1. принятие модели объекта измерения;

2. выбор метода измерения;

3. выбор средств измерения;

4. проведение экс-та для получения числ-го значения рез-та измерения;

5. обработка рез-ов измерений.

В завис-ти от места возникновения различают:

- инструментальные;

- методические;

- субъективные погрешности.

Методическая погрешность измерения обусловлена:

1. отличие принятой модели объекта от модели адекватно описывающей его св-ва, кот. определяется путем измерения

2. влиянием способа применения средств измерения,

3. вл-ем алгоритмов вычисления результатов,

4. др. факторы. Отличительной особ-ю метод-ой погрешности является то, что они не могут быть указаны в нормативно-тех. документации(НТД) на используемое средство измерения, а должно опред-ся оператором в каждом отдельном случае.

Инструментальная погрешность(аппаратурная) обус-на погрешностью прим-го средства измерения, зависит от схемы и кач-ва включения преобразовательных элементов, состояния ср-ва измерения в процессе эксплуатации.

В процессе изм-я часто принимает участие экспериментатор, он может внести так наз. субъективную погрешность, кот. следствием индив-х св-в человека.

В зависимости от режима работы(статич-го или динам-го), исполь-го средства измерения или хар-ра поведения изм-ой ф. величины различают погрешности в статич-ом и динамическом режимах.

1.Статическая погрешность измерения - средства измерения используются для измерения постоянных величин.

2. Динамическая – разность м-у погрешностью измерения в динамическом режиме и его статич-ой погр-ти, сооотв-го значения измер. величины в данный момент времени.

В зависимости от хар-ра измерения:

- систематическая;

- случайная;

- прогрессирующая,

- грубая(промах).

Систематическая – составляющая погрешности изм-я, закономерно меняющаяся при повторных измерения данной физ. величины. Она может быть предсказана, обнаружена и устранена введением соот-ей поправки.

Случайная – составляющая погрешности изм-я, изменяыщ-ся случайным образом по знаку и значению. Ее описание возможно на основе теоремы случайных процессов и мат-ой статистики. Уменьшается проведением многократных измерений с мат. обработкой экс. данных.

Прогрессирующая(дрейфовая) – это непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени. Может быть скор-на поправкой, но только в конк. момент времени.

Грубая(промах) – случ-я погрешность рез-та отдельного наблюдения , вход-го в ряд измерений, кот. для данных условий резко отличается от остальных рез-в данного ряда. Возникает из-за ошибок оператора или кратковрем-х изменений условий проведения измерения.

В зависимости от способа выражения:

- абсолютная Δ=X-Q (X- рез-ат измер., Q- истинное значение измер-й величины.

- относительная δ=Δ/Q=(X-Q)/Q

- приведенная 6= Δ/Q_N=(X-Q)/ Q_N, где Q_N –нормир знач-е.

По зависимости абс. пог-ти от значений измеряемой величины:

-аддитивная Δ_А (не зависит от измеряемой величины)

-мультипликативная Δ_М (прямо пропорционально)

-нелинейная Δ_Н (нелинейная зависимость Δ от X - график)

По влиянию внешних условий:

- основная- опред-ся в нормальных условиях и по применению;

- дополнительная – возникает из-за отклонения к-либо из измер-х величин.