Воспроизведение секунды обеспечивается атомно-лучевым цезиевым стандартом частоты. Если отсутствует влияние внешних полей, прежде всего электрических и магнитных, частота излучения при переходе атома между двумя энергетическими уровнями E1 и E2 в соответствии с выражением очень стабильна и определяется внутренней структурой атома.
Чaстота́ — физическая
величина,
характеристика периодического
процесса,
равная числу полных циклов процесса,
совершённых за единицу времени.
Стандартные обозначения в
формулах — 
, 
, 
или 
.
Единицей частоты в Международной
системе единиц (СИ) в
общем случае является герц (Гц, Hz).
Величина, обратная частоте,
называется периодом.
Частота, как и время,
является одной из наиболее точно
измеряемых физических величин: до
относительной точности 10−17[1].
2)
Классификация
По ГОСТ 15094 генераторы подразделяются на 6 видов: низкочастотные, высокочастотные, импульсные, сигналов специальной формы, шумовых сигналов и качающейся частоты. Однако, следует учитывать, что классификационные границы условны, некоторые генераторы занимают промежуточное положение между низко- и высокочастотными, некоторые бывают комбинированными по виду сигнала. Для оптических генераторов существует аналогичная классификация. Кроме генераторов стандартизованных видов бывают генераторы отраслевого назначения (в составе контрольно измерительной аппаратуры).
Г2 — генераторы шума, имитируют белый или розовый шум.
ПРИМЕРЫ: Г2-37, Г2-47, Г2-59
Г3 — генераторы низкой частоты, обычно от 20 Гц до 200 кГц, реже до 2 или 10 МГц, модуляция сигнала в генераторах производства до 80-х гг, как правило, не предусмотрена.
ПРИМЕРЫ: Г3-102, Г3-109, Г3-118, Г3-119, Г3-122
Г4 — генераторы высокой частоты, предназначены для работы в радиочастотном диапазоне с различными видами модуляции.
ПРИМЕРЫ: Г4-83, Г4-129, Г4-153, Г4-154, РГ4-14, РГ4-17-01А, Г4-219, Г4-220
Г5 — генераторы импульсов, воспроизводят последовательности прямоугольных импульсов, некоторые генераторы способны генерировать кодовые импульсные последовательности.
ПРИМЕРЫ: Г5-54, Г5-80, Г5-89, Г5-100, Г5-109
Г6 — генераторы сигналов специальной формы, воспроизводят последовательности импульсов разной формы: треугольной, пилообразной, трапецеидальной и др.
ПРИМЕРЫ: Г6-17, Г6-22, Г6-39
Г7 — синтезаторы частот, используют различные методы синтеза частоты из опорного сигнала, могут иметь в своем составе модуляторы.
ПРИМЕРЫ: Г7-14, Г7-15, Г7М-20, Г7М-40
Г8 — генераторы качающейся частоты
ПРИМЕРЫ:
ОГ — генераторы оптического диапазона
ПРИМЕРЫ: ОГ-2-1, ОГ4-163, ОГ5-87
Генераторы отраслевого назначения — воспроизводят специальные сигналы, например, сложной формы или со сложными комбинированными методами модуляции, манипуляции; наравне с калибраторами предназначены для проверки и настройки определенных видов радиоаппаратуры.
ПРИМЕРЫ: И-331 (в авионике), ГКС-69 (в авионике), ГТИС-01 (телевизионный)
Билет 6
Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицуфизической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» средство измерений определено как техническое средство, предназначенное для измерений. Формальное решение об отнесении технического средства к средствам измерений принимает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии.
Классификация средств измерений [править]
По техническому назначению:
мера физической величины — cредство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью;
измерительный прибор — средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне;
измерительный преобразователь — техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи;
измерительная установка (измерительная машина) — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте
измерительная система — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т. п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях;
измерительно-вычислительный комплекс — функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.
По степени автоматизации:
автоматические;
автоматизированные;
ручные.
По стандартизации средств измерений:
стандартизированные;
нестандартизированные.
По положению в поверочной схеме:
эталоны;
рабочие средства измерений.
По значимости измеряемой физической величины:
основные средства измерений той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей;
вспомогательные средства измерений той физической величины, влияние которой на основное средство измерений или объект измерений необходимо учитывать для получения результатов измерений требуемой точности.
По измерительным физико- химическим параметрам:
для измерения температуры;
давления;
расхода и количества;
концентрации раствора;
для измерения уровня и др.
2)
Метод сравнения
Сущность этого способа может быть раскрыта следующим образом. Сравнение - это научный метод познания, в процессе его неизвестное (изучаемое) явление, предметы сопоставляются с уже известными, изучаемыми ранее, с целью определения общих черт либо различий между ними.
С помощью сравнения определяется общее и специфическое в экономических явлениях, изучаются изменения исследуемых объектов, тенденции и закономерности их развития.
Сравнение – сопоставление изучаемых данных и фактов хозяйственной жизни. Различают:
горизонтальный сравнительный анализ, который применяется для определения абсолютных и относительных отклонений фактического уровня исследуемых показателей от базового;
вертикальный сравнительный анализ, используемый для изучения структуры экономических явлений; трендовый анализ, применяемый при изучении относительных темпов роста и прироста показателей за ряд лет к уровню базисного года, т.е. при исследовании рядов динамики.
В экономическом анализе сравнение используют для решения всех его задач как основной или вспомогательный способ. Перечислим наиболее типичные ситуации, когда используется сравнение, и цели, которые при этом достигаются.
Сопоставление плановых и фактических показателей для оценки степени выполнения плана.
Сопоставление фактических показателей с нормативными позволяет провести контроль за затратами и способствует внедрению ресурсосберегающих технологий.
Сравнение фактических показателей с показателями прошлых лет для определения тенденций развития экономических процессов.
Сопоставление показателей анализируемого предприятия с достижениями науки и передового опыта работы других предприятий или подразделений необходимо для поиска резервов.
Сравнение показателей анализируемого хозяйства со средними показателями по отрасли производится с целью определения положения предприятия на рынке среди других предприятий той же отрасли или подоотрасли.
Сопоставление параллельных и динамических рядов для изучения взаимосвязей исследуемых показателей. Например, . анализируя одновременно динамику изменения объема производства валовой продукции, основных производственных фондов и фондоотдачи, можно обосновать взаимосвязь между этими показателями.
Сопоставление различных вариантов управленческих решений с целью выбора наиболее оптимального из них.
Сопоставление результатов деятельности до и после изменения какого-либо фактора применяется при расчете влияния факторов и подсчете резервов.
Обязательным условием сравнительного анализа является сопоставимость сравниваемых показателей, предполагающая:
единство объемных, стоимостных, качественных, структурных показателей;
единство периодов времени, за которые производится сравнение;
сопоставимость условий производства;
сопоставимость методики исчисления показателей.
В зависимости от цели изучения экономических показателей способы сравнений различают прежде всего с учетом того, какие показатели принимаются в качестве базисных для сравнения с ними анализируемых показателей. В качестве базисных показателей могут быть:
плановые по предприятию в целом и по внутрихозяйственным подразделениям;
показатели за прошлые годы и средние за ряд лет;
показатели других отдельных производств и средние данные по объединению, району или группе однотипных по специализации производств;
нормативные или расчетные возможные показатели, которые определены с учетом достижений передового опыта, науки и техники и др.
Анализируемыми показателями обычно бывают фактически достигнутыми, учетными или отчетными. В отдельных случаях, в качестве анализируемых могут приниматься плановые, которые сопоставляются с базисными, фактически достигнутыми показателями за прошлый год или ряд лет.
3)
Динамическая погрешность средства измерений. Погрешность средства измерений, возникающая при измерении изменяющейся (в процессе измерений) физической величины.
Основная погрешность средства измерений. Погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.
Дополнительная погрешность средства измерений. Составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих на нее величин от нормального значения или вследствие выхода за пределы нормальной области значений.
Билет 8
Принцип действия логометра основан на взаимодействии поля постоянного магнита и магнитных полей, вызванных токами, протекающими в двух рамках подвижной системы. ЛПБ-46 имеют две скрещенные жестко скрепленные между собой рамки. Расположение рамок и форма зазора, в котором они вращаются, определяют положение подвижной системы, которое зависит от отношения токов в рамках, изменяющегося в зависимости от сопротивления термометра. Принципиальная электрическая схема логометра представлена на фиг. Подгоночная катушка Ry предназначена для подгонки сопротивления внешней линии до величины, указанной на шкале прибора. Эталонная катушка Кэ включается вместо термометра сопротивления при подгонке сопротивления линии. [1]
Класс точности измерительных приборов нормируется как обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющих на их точность, значения которых устанавливаются стандартами на соответствующие виды измерительных приборов. [1]
Классы точности измерительных приборов устанавливаются ГОСТом и обычно указываются на их шкалах цифрами, взятыми в кружочек. [2]
Класс точности измерительного прибора - обобщенная характеристика прибора, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами прибора, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности характеризует свойства приборов в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих приборов. Например, класс точности вольтметров характеризует пределы допускаемой основной погрешности и допускаемых изменений показаний, вызываемых внешним магнитным полем и отклонениями от нормальных значений температуры, частоты переменного тока и некоторых других влияющих величин. [3]
Для практических целей наиболее удобны прямопоказывающие частотомеры, позволяющие вести непрерывные наблюдения за частотой исследуемых колебаний по шкале стрелочного измерителя. К ним относятся, прежде всего, ёмкостные частотомеры, действие которых основано на измерении среднего значения тока заряда или разряда опорного конденсатора, периодически перезаряжаемого напряжением измеряемой частоты fx. Эти приборы применяются для измерения частот от 5-10 Гц до 200-500 кГц. При допустимой погрешности измерений примерно 3-5% они могут быть выполнены по простым схемам, один из вариантов которых представлен на рис. 2. Здесь транзистор Т1, работающий в ключевом режиме, управляется напряжением частоты fx, которое подводится к его базе с входного потенциометра R1. В отсутствие входного сигнала транзистор Т1 открыт, поскольку его база через резисторы R3 и R2 соединена с отрицательным полюсом источника питания. При этом на резисторе R5 делителя R5, R2 создаётся падение напряжения U; последнее благодаря наличию конденсатора большой ёмкости С2 фиксируется в качестве напряжения питания транзисторного каскада и при быстрых периодических изменениях режима транзистора почти не меняется. При установке переключателя В в положение «U-» измеритель И, включённый последовательно с добавочным резистором R6, образует вольтметр, измеряющий постоянное напряжение U на конденсаторе С2, которое с помощью подстроечного резистора R2 поддерживается на определённом уровне, например 15 В. Вместо рассмотренной может быть успешно применена типовая схема параметрической стабилизации напряжения на стабилитроне, не требующая систематического контроля.
Билет 9
1)
Абсолютная погрешность – это значение, вычисляемое как разность между значением величины, полученным в процессе измерений, и настоящим (действительным) значением данной величины.
Абсолютная погрешность меры – это значение, вычисляемое как разность между числом, являющимся номинальным значением меры, и настоящим (действительным) значением воспроизводимой мерой величины.
Относительная погрешность – это число, отражающее степень точности измерения.
Приведенная погрешность – это значение, вычисляемое как отношение значения абсолютной погрешности к нормирующему значению.
Инструментальная погрешность – это погрешность, возникающая из-за допущенных в процессе изготовления функциональных частей средств измерения ошибок.
Методическая погрешность – это погрешность, возникающая по следующим причинам:
неточность построения модели физического процесса, на котором базируется средство измерения;
неверное применение средств измерений.
Субъективная погрешность – это погрешность возникающая из-за низкой степени квалификации оператора средства измерений, а также из-за погрешности зрительных органов человека, т. е. причиной возникновения субъективной погрешности является человеческий фактор.
Статическая погрешность – это погрешность, которая возникает в процессе измерения постоянной (не изменяющейся во времени) величины.
Динамическая погрешность – это погрешность, численное значение которой вычисляется как разность между погрешностью, возникающей при измерении непостоянной (переменной во времени) величины, и статической погрешностью (погрешностью значения измеряемой величины в определенный момент времени).
Аддитивная погрешность – это погрешность, возникающая по причине суммирования численных значений и не зависящая от значения измеряемой величины, взятого по модулю (абсолютного).
Мультипликативная погрешность – это погрешность, изменяющаяся вместе с изменением значений величины, подвергающейся измерениям.
Систематическая погрешность – это составная часть всей погрешности результата измерения, не изменяющаяся или изменяющаяся закономерно при многократных измерениях одной и той же величины.
Случайная погрешность – это составная часть погрешности результата измерения, изменяющаяся случайно, незакономерно при проведении повторных измерений одной и той же величины.
2)
В тематический план кружка 3-го года занятий надо включить изучение и конструирование устройств цифровой техники повышенной сложности, например цифрового частотомера.
Примером такого измерительного прибора может стать описываемый здесь пятиразрядный частотомер с цифровой индикацией результатов измерения, разработанный в радиокружке станции юных техников г. Березовский Свердловской области под руководством В. Иванова. Прибор позволяет измерять частоту электрических колебаний в пределах 100...99999 Гц и может быть использован для настройки различных генераторов, электронных часов, устройств автоматики. Амплитуда входного сигнала — 1...30 В.
3)
Поверка средств измерений — совокупность операций, выполняемых с целью подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.
Поверка средств измерений (СИ), применяемых в сферах распространения государственного регулирования обеспечения единства измерений, является важнейшей формой государственного регулирования.
Стратегия обеспечения единства измерений в России до 2015 года предполагает значительное повышение эффективности поверочной деятельности. Так, в области весоизмерительной техники (важнейшей социально-значимой группы средств измерений) поверкой охвачено не более 27 % из 50 млн. единиц, подлежащих поверке.
Как показывают результаты целевых проверок, выполняемых Ростехрегулированием, аналогичная, а часто и еще более худшая ситуация с поверкой наблюдается в таких социально-значимых сферах, как здравоохранение, экология, связь, транспорт (авиация). Чрезвычайно важным для экономики страны в настоящее время является развитие поверочной деятельности в целях сбережения энергоресурсов всех видов — нефти, нефтепродуктов, газа, леса, электроэнергии и других.
Билет 10
1)
Калибровка средств измерений - совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений. Определение аналогично поверке, от которой калибровку отличает то, что она распространяется на средства измерений, которые не подлежат государственному метрологическому контролю и надзору, т.е. поверке. Калибровка объединяет функции, выполнявшиеся ранее при метрологической аттестации и ведомственной поверке средств измерений. Если поверка является обязательной операцией, контролируемой органами Государственной метрологической службы, то калибровка - это добровольная функция, выполняемая либо метрологической службой предприятия, либо по его заявке любой другой организацией, способной выполнить работу.
1. Закон Российской Федерации "Об обеспечении единства измерений":
Статья 1. Основные понятия
ПОВЕРКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ - совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям.
КАЛИБРОВКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ - совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.
Статья 23. Калибровка средств измерений
. . . Средства измерений, не подлежащие поверке, могут подвергаться калибровке при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации, прокате и продаже.
Калибровка средств измерений производится метрологическими службами юридических лиц с использованием эталонов, соподчиненных государственным эталонам единиц величин.
Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средства измерений, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах.
2)
Динамическая погрешность средства измерений. Погрешность средства измерений, возникающая при измерении изменяющейся (в процессе измерений) физической величины.
Основная погрешность средства измерений. Погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.
Дополнительная погрешность средства измерений. Составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих на нее величин от нормального значения или вследствие выхода за пределы нормальной области значений.
3)
Быстрое
преобразование Фурье (БПФ, FFT) —
это алгоритм быстрого
вычисления дискретного
преобразования Фурье (ДПФ).
То есть, алгоритм вычисления за количество
действий, меньшее чем 
,
требуемых для прямого (по формуле)
вычисления ДПФ. Иногда под БПФ понимается
один из быстрых алгоритмов, называемый
алгоритмом прореживания по частоте/времени
или алгоритмом по основанию 2,
имеющего сложность 
.
Билет 11
1)
Параллельный анализ спектра
В радиодиапазоне многоканальная селектив-
ная система является набором резонаторов с со-
средоточенными параметрами. В оптическом ди-
апазоне такая система образуется совокупностью
резонаторов с распределенными параметрами.
Всякую распределенную систему можно рас-
сматривать как сосредоточенную с достаточно
большим числом степеней свободы. В отношении
частотного спектра любая распределенная коле-
бательная система эквивалентна бесконечному
набору сосредоточенных колебательных систем
с одной степенью свободы, каждая из которых
имеет собственную частоту, совпадающую содной
из собственных частот распределенной системы
[9]. Это позволяет описать в рамках единого под-
хода параллельный анализ спектра в радио-
иоптическом диапазонах.
Структурная схема системы, выполняющей
параллельный анализ спектра, показана на рис.
Параллельный анализатор спектра
как многомерная линейная система
Основной проблемой теории линейных систем
является проблема передачи системой сигнала
ив связи с этим определение иприменение такой
характеристики, которая бы наиболее просто
и вместе с тем полно устанавливала связь между
входом ивыходом системы [10]. Под исчерпываю-
щей характеристикой линейной системы в дан-
ной работе понимается аппаратная функция, ко-
торая является ядром линейного оператора уста-
навливающего соотношения вход-выход линей-
ной системы
2) Фазометр на основе микропроцессорной системы
Существенное расширение функциональных возможностей, повышение надежности и некоторых других характеристик фазометров обеспечиваются при их построении на основе микропроцессорной системы, работающей совместно с измерительными преобразователями.
Такие фазометры позволяют измерять фазовый сдвиг между двумя периодическими сигналами за любой выбранный период, наблюдать флюктуации подобных сдвигов и оценивать их статистические характеристики: математическое ожидание, дисперсию, среднеквадратическое отклонение.
Возможно также измерение, как и в рассмотренных выше цифровых фазометрах, выполненных по схемам с жесткой логикой работы, среднего значения фазового сдвига.
Структурная схема микропроцессорного фазометра приведена на рис.
В этом фазометре в схеме импульсного преобразователя (ИПР) сигналы и\ и м2 преобразуются в короткие импульсы и{ и и'г, соответственно.
Фазометр на основе микропроцессорной системы: а — структурная схема: б — временные диаграммы
3)
Развертки классифицируются:
По типу обрабатываемого отверстия:
Цилиндрические.
Конические (под различные инструментальные, котельные (заклепочные) и другие конуса).
Ступенчатые.
По точности:
С указанием квалитета для цилиндрических.
С указанием качества (черновые, промежуточные, чистовые) для конических.
N1..N6 — цилиндрические развертки с калиброванным припуском для последующей шлифовки инструмента слесарем в требуемый размер.
Регулируемые (раздвижные, разжимные, шкворневые).
По способу зажима инструмента:
Ручные с квадратным хвостовиком под вороток.
Машинные с цилиндрическим хвостовиком.
Машинные с коническим хвостовиком.
Машинные насадные (для установки на соответствующую оправку, обычно для инструмента больших размеров).
Другие свойства:
Прямые или спиральные стружкоотводные канавки.
Количество режущих кромок Z.
Материал инструмента.
Билет 12
1)
Параллельный анализ спектра
В радиодиапазоне многоканальная селектив-
ная система является набором резонаторов с со-
средоточенными параметрами. В оптическом ди-
апазоне такая система образуется совокупностью
резонаторов с распределенными параметрами.
Всякую распределенную систему можно рас-
сматривать как сосредоточенную с достаточно
большим числом степеней свободы. В отношении
частотного спектра любая распределенная коле-
бательная система эквивалентна бесконечному
набору сосредоточенных колебательных систем
с одной степенью свободы, каждая из которых
имеет собственную частоту, совпадающую содной
из собственных частот распределенной системы
[9]. Это позволяет описать в рамках единого под-
хода параллельный анализ спектра в радио-
иоптическом диапазонах.
Структурная схема системы, выполняющей
параллельный анализ спектра, показана на рис.
Параллельный анализатор спектра
как многомерная линейная система
Основной проблемой теории линейных систем
является проблема передачи системой сигнала
ив связи с этим определение иприменение такой
характеристики, которая бы наиболее просто
и вместе с тем полно устанавливала связь между
входом ивыходом системы [10]. Под исчерпываю-
щей характеристикой линейной системы в дан-
ной работе понимается аппаратная функция, ко-
торая является ядром линейного оператора уста-
навливающего соотношения вход-выход линей-
ной системы
билет 1