
- •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
Правила построения графиков.
Известно, что определенному классу точности прибора соответствует определенный размер графика. Например, если прибор имеет класс точности 1,0 ,то наибольшая погрешность прибора составляет не более 0,01 от предела измерения. Следовательно, размер графика должен быть не более 2х100/0,1=200мм
(или в крайнем случае,160мм).
Если же прибор имеет класс точности 2,5 , то желательный размер графика будет 2х100/2,5=80мм (но не менее 64мм)
Если прибор имеет класс точности 0,5 , то график должен иметь следующий размер: 2 х 100/0,5 = 400мм ( не менее 320мм ).
Если график имеет большой размер, то пользоваться им неудобно. Если же уменьшить размер графика, то будет вноситься дополнительная погрешность. В данном случае рациональным будет график с переменным масштабом, когда сетка переносится с осей непосредственно на график. (см. рис.)
Этим достигается определенная компактность и удобство внесения дополнительной погрешности.
Для многопредельных приборов строят несколько кривых в разных масштабах.
Для приборов с высоким классом точности (0,01 и выше ) существует два способа обеспечения удобства пользования в ущерб точности.
1)- это замена графика числовой таблицей. Промежуточные значения величин при этом находят с помощью интерполяции.
2)- это разбиение кривой на несколько отрезков и расположение их в одном месте (см. рис.) Значение величин на концах каждого отрезка определяется на основании сверки с эталоном.
Интерполяция - в вычислительной математике способ нахождения промежуточных значений величины по имеющему дискретному набору известных значений.
Измерение напряжения измерение постоянного напряжения
Напряжение постоянного тока характеризуется значением и полярностью. Приборы для измерения напряжения — вольтметры — разделяют на две большие группы; цифровые и аналоговые.
В магнитоэлектрическом вольтметре (см. рис А,Б ) последовательность с измерительным механизмом PА1 включает добавл. Резисторы, позволяющие изменять пределы измерения. Значение сопротивления и добавочных резисторов рассчитывается по закону Ома.
Рисунок
Для схемы с отдельными резисторами (а ):
=
,
Для схемы (б ) с секционированным добавочным резистором
где, Ui -верхний предел измерения вольтметра, I пр — ток полного отключения прибора, Rпр — сопротивление рамки измерительного прибора.
Входное сопротивление вольтметра в основном определяется сопротивлением добавочного резистора, т.к. Сопротивление рамки измеренного механизма мало. Но и оно не может быть очень велико, т.к. Его значение ограничено током который должен протекать через измерительный механизм. В реальных вольтметрах Rвх не превышает нескольких десятков
Рассмотрев влияние входного сопротивления вольтметра на его показания при измерении в высокоомных цепях.
Цепь состоит из Е с внутренним R=0 и R1, R2
Напряжение на R2 измеряется вольтметром PV1 с Rвх.
В отсутствии вольтметра в цепи протекает ток, создающий падение U
=
E
/ (
+
)
При подключении вольтметра сопротивление участка б в уменьшается и становится равна
/
(
+
)
Уменьшается
и общее сопротивление цепи абв
увеличивается ток от источника. Это
приводит к А падение напряжения на R1,
следовательно к падению напряжения на
участке бв, где подключен вольтметр.
Систематическая погрешность зависит
от входного R вольтметра, от R1 и
R2. При малом R1 погрешность
0
для
Rвх вольтметра. При заданном
R1 и R2 погрешность
тем меньше, чем больше Rвх прибора.
Так для нашей цепи напряжение на участке бв при подключении вольтметра
/
(
)
т.е отличается от первоначального
на величину
,
а относительное измерение напряжения
составит
Из
полученного выражения следует, что при
R1а
0
дробь
а
погрешность
Аналогично
при
.
Следовательно необходимо применение вольтметра с высоким Rвх