ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

ГОУВПО «Поволжский государственный университет

телекоммуникаций и информатики»

Кафедра ЛС и ИТС

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

МЕТРОЛОГИЯ

В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

Составители: к.т.н. доцент Косова А.Л.

к.т.н. доцент Баскаков В.С.

к.т.н. доцент Прокопьев В.И.

Самара

2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

Раздел 1 Основы метрологии..................................................................

1.1 Общие сведения о метрологии...............................................................

1.2 Виды измерений........................................

1.3 Методы измерений………………………………..

1.4 Физические величины и шкалы измерений………………………

1.5 Международная система единиц SI……………………………….

1.6 Основы обеспечения единства измерений………………………….

1.7 Вопросы и ответы по основам метрологии..........................

Раздел 2 Элементы теории погрешностей измерений

2.1 Классификация погрешностей......................................................

2.2 Случайная погрешность………………………………….

2.3 Методы обнаружения и исключения систематических погрешностей…

2.4 Методы обнаружения и исключения грубых погрешностей………………

2.5 Суммирование систематических и случайных погрешностей…

2.6 Погрешности косвенных измерений………………………………

2.7 Вопросы и ответы по погрешностям измерений………………………..

Раздел 3 Средства измерений. Обработка результатов измерений..............

3.1 Классификация средств измерений.....................................................

3.2 Классы точности средств измерений.................................................................

3.3 Стандартная форма записи результата однократных и многократных из-мерений ........................................

3.4 Вопросы и ответы по средствам измерений и обработке результатов из-мерений………………………………………………….

3.5. Примеры решения задач по средствам измерений

и обработке результатов измерений

Раздел 4 Измерение тока и напряжения…………………………………

4.1 Параметры переменных напряжений……………………………………

4.2 Схемы и характеристики аналоговых вольтметров ……………………

4.3 Вопросы и ответы по измерению напряжения………………………..

4.4 Примеры решения задач по измерению напряжения………………

Раздел 5 Осциллографические методы измерения параметров сигналов

5.1 Измерение напряжения……………………………………………….

5.2 Измерение частоты……………………………………………………….

5.2.1 Измерение частоты методом линейной калиброванной развертки

5.2.2 Измерение частоты методом синусоидальной развертки………….

5.3 Вопросы и ответы по осциллографическим методам измерения

параметров сигналов……………………………………………………………..

5.4 Примеры решения задач по осциллографическим методам измерения

параметров сигналов……………………………………………………………

Раздел 6 Цифровой частотомер…………………………………………………

6.1. Схема частотомера в режиме измерения частоты…………………………

6.2. Схема частотомера в режиме измерения периода…………………………

6.2. Схема частотомера в режиме измерения отношения частот………………

6.4 Вопросы и ответы по цифровому частотомеру……………………………..

Раздел 7 Автоматизация измерений …………….

7.1. Общие сведения……………………………………………………………..

7.2 Измерительные системы…………………………………………………….

7.3 Виртуальные информационно-измерительные системы………………….

7.4 Интеллектуальные измерительные системы………………………………

7.5. Вопросы и ответы по информационно- измерительным системам……..

8. Вопросы и ответы по взаимозаменяемости

Литература ..................................................................................................

Раздел 1 Основы метрологии

1.1. Общие сведения о метрологии

Метрология – наука об измерениях, об обеспечении их единства, о

способах достижения требуемой точности, а также о методах и средствах

достижения указанных целей.

Задачи, решаемые метрологией, можно условно разделить на научные,

практические, законодательные. В соответствии с этим метрологию делят

на общую, законодательную и прикладную.

Общая (теоретическая) метрология решает научные задачи:

- разработки общей теории измерений;

- совершенствования системы единиц;

- разработке эталонов;

- исследования вопросов математической обработки результатов изме-рений.

Законодательная метрология – это раздел метрологии, включающий

комплексы взаимосвязанных и взаимообусловленных общих правил, требо-ваний и норм, а также другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и кон-троле со стороны государства, направленные на обеспечение единства изме-рений и единообразие средств измерений.

Законодательная метрология реализуется через стандартизацию

(установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в

определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сто-рон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при со-блюдении условий эксплуатации (использования) и требований безопасно-сти).

Прикладная метрология занимается решением практических задач. К

практическим задачам метрологии относятся производство и выпуск в обра-щение рабочих средств измерений, обеспечивающих определение с требуе-мой точностью характеристик продукции, государственные испытания

средств измерений, организация ведомственной поверки средств измерений,

ревизия состояния измерений на предприятиях и организациях.

Главное практическое применение метрологии - поверочное дело –

передача истинных значений единиц от эталонов к рабочим мерам и измери-тельным приборам, применяемым в науке, технике и других областях народ-ного хозяйства. Процесс и правила передачи единиц физических величин от

эталонов к рабочим средствам измерений определяется поверочной схемой.

Основными задачами метрологии являются:

обеспечение единства измерений;

установление единиц физических величин;

обеспечение единообразия средств измерений;

установление национальных (государственных) эталонов и рабочих

средств измерений, контроля и испытаний, а также передачи разме-ров единиц от эталонов или рабочих эталонов рабочим средствам

измерений;

установление номенклатуры, методов нормирования, оценки и кон-троля показателей точности результатов измерений и метрологиче-ских характеристик средств измерений;

разработка оптимальных принципов, приемов и способов обработки

результатов измерения и методов оценки погрешностей.

Одной из главных задач метрологии является обеспечение единства

измерений. Единство измерений – состояние измерений, при котором их ре-зультаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности изме-рений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.

Единство измерений может быть выполнено при соблюдении двух основопо-лагающих условий:

выражение результатов измерений в узаконенных единицах;

установление допускаемых погрешностей результатов измерений и

пределов, за которые они не должны выходить при заданной веро-ятности.