- •Основные понятия и определения.
- •Условные обозначения и размерность основных величин
- •Основные элементы процесса измерения
- •Классификация измерений
- •Особенности электро-радиоизмерений
- •Основы теории погрешностей и обработки результатов измерений. Классификация погрешностей
- •Классификация погрешностей по форме выражения
- •Классификация погрешностей по причине возникновения.
- •Классификация погрешностей измерений по закономерностям проявления.
- •Математическое описание случайных погрешностей
- •Оценка случайных погрешностей прямых равноточных измерений
- •Суммирование погрешностей
- •Погрешность косвенных измерений
- •Способы оценивания и исключения систематических погрешностей
- •Формы представления результатов измерений и показатели точности
- •Классификация средств измерений Классификация средств измерений по их роли, выполняемой в процессе измерений
- •Классификация средств измерений по роли выполняемые в системе обеспечения единства измерений
- •Классификация средств электроизмерений по измеряемой величине и принципу действия Системы обозначений
- •Классификация методов измерений
- •Структурная схема прямого преобразования
- •Структурная схема прямого преобразования
- •Структурная схема уравновешивающего преобразования
- •Аналоговые и цифровые измерительные приборы Аналоговые приборы
- •Обобщенная структурная схема цифровых измерительных приборов (цип)
- •Общие методы повышения точности средств измерений
- •Классификация измерительных приборов
- •Основные метрологические характеристики средств измерений
- •Выбор методов и средств измерений. Планирование измерений.
- •Выбор средства измерений.
- •Основные правила измерений. Составление схемы измерительной установки.
- •Правила округления значений погрешности и результата наблюдений.
- •Правила построения графиков.
- •Измерение напряжения измерение постоянного напряжения
- •Электронные вольтметры постоянного тока
- •Измерение переменных напряжений.
- •Вольтметры амплитудных значений.
- •Вольтметры среднеквадратических значений.
- •Вольтметры средневыпремленных значений
- •Цифровой вольтметр с временным импульсным преобразователем
- •Специальные типы вольтметров
- •Фазочувствительный вольтметр
- •Избирательные (селективные) вольтметры.
- •Изменение мощности в цепях постоянного тока
- •Измерение мощности в цепях переменного тока
- •Общая характеристика методов измерения мощности на высоких и сверхвысоких частотах
- •Измерение мощности с помощью терморезисторов
- •Калориметрический метод измерения мощности
- •Измерение мощности свч по напряжению, выделяемому на известном сопротивлении
- •Измерители мощности, основанные на использовании пондемоторного (механического) действия электромагнитного поля
- •Измерение проходящей мощности
- •Метод измерения мощности, основанный на эффекте Холла
- •Метод, использующий неоднородный разогрев зарядов в полупроводниках
- •Измерение импульсной мощности
- •Измерение частоты Общие сведения
- •Метод дискретного счета Измерение частоты следования импульсов
- •Измерение частоты гармонического напряжения
- •Уменьшение погрешности дискретности
- •Возможности электронно-счетных частотомеров
- •Гетеродинный метод
- •Сочетание методов дискретного счета и гетеродинного
- •Резонансный метод
- •Метод заряда и разряда конденсатора
- •Методы сравнения с частотой другого источника посредством осциллографа
- •Метод интерференционных фигур
- •Метод круговой развертки с модуляцией яркости
- •Меры частоты
- •Измерение фазового сдвига Общие сведения
- •Фазометр с преобразованием сигналов в прямоугольное напряжение
- •Измерения фазового сдвига с помощью осциллографа
- •Компенсационный метод
- •Измерение фазового сдвига по геометрической сумме и разности напряжений
- •Фазометр с преобразованием фазового сдвига во временной интервал
- •Цифровые фазометры
- •Осциллографы Общие сведения
- •Общая структурная схема и принцип действия электронно-лучевого осциллографа
- •Виды осциллографических разверток
- •Основные узлы электронно-лучевого осциллографа Канал вертикального отклонения
- •Канал горизонтального отклонения
- •Калибраторы
- •Синхронизация развертки
- •Двухканальные и двухлучевые осциллографы
- •Скоростные и запоминающие осциллографы Особенности скоростных осциллографов
- •Стробоскопические осциллографы
- •Запоминающие осциллографы
Основные понятия и определения.
Понятия об измерениях
Измерением называется - нахождение значения физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств, которые называются средствами измерений. При измерении физическая величина сравнивается с некоторым значением, принятым за единицу. Результат измерений (значение физической величины) представляет собой именованное число: числовое значение измеряемой величины и именование величины.
U=120B, P=50Bт, F=528Гц
Единица физической величины в [Q] - это физическая величина, размеру которой присвоено числовое значение 1.
Размер физической величины - количественное содержание в данном объекте свойства соответствующего понятию «физическая».
С 1980г. введена в качестве обязательная международная система единиц СИ.
Условные обозначения и размерность основных величин
Вид поля, волны |
Величина |
||
Наименование |
Обозначение |
Единица |
|
Электрическое поле |
Ток |
I |
А(ампер) |
Плотность тока |
J |
А/м2 |
|
Напряженность электрического поля |
D |
В/м2 |
|
Электрическое смещение |
E |
Кл/м2 |
|
Поляризованность |
P |
Кл/м2 |
|
Мощность |
P |
Вт (ватт) |
|
Электрический потенциал |
Ф |
В (вольт) |
|
Электрический заряд |
Q |
Кл (кулон) |
|
Механическая сила электрического поля |
F |
Н (ньютон) |
|
Объемная плотность заряда |
ƿ |
Кл/м3 |
|
Поверхностная плотность заряда |
σ |
Кл/м2 |
|
Линейная плотность заряда |
τ |
Кл/м |
|
Момент диполя |
p |
Кл/м |
|
Электрическая емкость |
C |
Ф (фарад) |
|
Потенциальный коэффициент |
α |
м/Ф |
|
Емкостной коэффициент |
β |
Ф/м |
|
Электрическая постоянная |
ε0 |
8,854*10-12 Ф/м |
|
Абсолютная диэлектрическая проницаемость |
εa |
Ф/м |
|
Относительная диэлектрическая проницаемость |
εr |
- |
|
Удельная электрическая проводимость |
r |
См/м |
|
Электрическая проводимость |
G |
См |
|
Энергия электрического поля |
Wэ |
Дж (джоуль) |
|
Магнитное поле |
Векторный потенциал, магнитный векторный потенциал |
А, Ам |
B*c/м |
Магнитная индукция |
В |
Тл (тесла) |
|
Напряженность магнитного поля |
Н |
А/м |
|
Магнитный поток |
Ф |
Вб (вебер) |
|
Собственная индуктивность |
L |
Гн |
|
Взаимная индуктивность |
M |
Гн |
|
Намагниченность |
M |
А/м |
|
Механическая сила магнитного поля |
F |
H |
|
Скалярный потенциал магнитного поля |
Фм |
A |
|
Магнитный момент |
m |
A*м2 |
|
Энергия магнитного поля |
Wм |
Дж |
|
Магнитная постоянная |
μ0 |
1,256*10-6 Гн/м |
|
Абсолютная магнитная проницаемость |
μa |
Гн/м |
|
Относительная магнитная проницаемость |
μr |
- |
|
Электромагнитная волна |
Длина волны |
λ |
м |
Критическая длина волны |
λкр |
м |
|
Длина волны в волноводе |
Λ |
м |
|
Фазовая скорость |
vф |
м/с |
|
Групповая скорость |
vгр |
м/с |
|
Комплексный коэффициент распространения волны |
p |
м-1 |
|
Коэффициент ослабления |
α |
м-1 |
|
Коэффициент фазы |
β |
м-1 |
|
Коэффициент отражения |
m |
- |
|
Коэффициент преломления |
n |
- |
|
Волновое сопротивление |
ZB |
Ом |
|
Глубина проникновения |
Z0 |
м |
|
Напряженности падающей волны |
Eпад Нпад |
А/м, В/м |
|
Напряженности отраженной волны |
Eотр Нотр |
В/м, А/м |
|
Неидеальная среда |
Вектор Пойтинга |
П |
Вт/м2 |
Плотность полного тока |
Iполн |
А/м2 |
|
Полное электрическое смещение |
Dполн |
Кл/м2 |
|
Комплексная удельная проводимость |
r |
См/м |
|
Комплексная диэлектрическая проницаемость |
ε |
- |
|
Комплексная магнитная проницаемость |
μ |
- |
|
Комплексная емкость |
C |
Ф |
|
Комплексное сопротивление |
Z |
Ом |
|
Комплексна проводимость |
Y |
См |
Все основные единицы и многие производные воспроизводятся в настоящее время с помощью эталонов с высокой точностью.
Погрешностью измерения физической величины называется отклонение результата измерения Qизм от истинного значения Qист измеряемой величины ΔQ=Qизм-Qист
Истинным значением физической величины называется значение физической величины, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта, так как истинное значение недостижимо, то вместо него используют действительное значение.
Действительным значением физической величины Qд называется её значение найденное экспериментальным путем и на столько приближающееся к истинному значению, что для данной цепи может быть использовано вместо него.
В теории измерений принято два постулата:
1) О существовании истинного значения
2) О неизбежности погрешности
Результат измерений обязательно должен сопровождаться данными о погрешности изменения ΔQ, так как погрешность измерения всегда имеет вероятностный смысл, то должна быть оценена и вероятность её появления P, => результат измерения в общем плане должен содержать числовое значение измерений величины, наименование единицы, значение погрешности и её вероятность:
n[Q], ΔQ,P. Например, U=1.15B, ΔU=±0.05B, P=0.95. Погрешностью характеризуется точность измерений: чем меньше погрешность, тем выше точность.
Наука об измерениях называется метрологией. К проблемам метрологии относятся: общая теория измерений , методы и средства измерений, методы определения точности, единицы измерения, эталоны, обеспечение единства измерений.