1.2. Выбор измерительного прибора

Правильно выбрать измерительный прибор – значит применить прибор, основные характеристики которого соответствуют свойствам и параметрам исследуемого сигнала или цели, а также требованиям решаемой задачи.

Поскольку до проведения измерений сведения об объекте измерения и свойствах сигнала весьма ограниченны, то обычно опираются на принятую модель. Поэтому на практике прибор выбирают так, чтобы он соответствовал принятой модели. При этом учитывают все основные параметры сигнала (цепи), а не только подлежащий измерению. Например: объект измерения – максимальное значение напряжения прямоугольных импульсов периодической последовательности; для выбора вольтметра важно знать длительность импульса и частоту следования импульсов.

Выбор прибора диктуется измерительной задачей. Она, прежде всего, указывает, какой параметр необходимо измерить. Например, пусть модель исследуемого сигнала – периодическая последовательность прямоугольных СВЧ радиоимпульсов. Если объект измерения – частота следования импульсов, то выбирают сравнительно низкочастотный частотомер; если нужно измерить несущую частоту, выбирают частотомер СВЧ-диапазона.

В зависимости от характера решаемой задачи в одном случае требуются прямые измерения, в другом допустимы косвенные, а в третьем необходимо полностью автоматизировать измерения.

В некоторых ситуациях решающим фактором является продолжительность измерений, и это определяет быстродействие прибора. Иногда при выборе прибора решающую роль играют габариты, масса, удобство эксплуатации, стоимость прибора.

Остановимся на выборе прибора по классу точности. Допускаемая погрешность измерений определяется решаемой задачей. Не следует задаваться целью получить погрешность измерений, во много раз меньшую допустимой. В то же время неприемлемы измерения, при которых возможна реальная погрешность выше допустимой.

Потребителя должны интересовать четыре составляющих погрешности прибора, обусловленные его свойствами: основная, дополнительная (функция влияния), динамическая (зависит от инертности прибора, от характеристик входного сигнала) и энергетическая (зависит от соотношения между входным сопротивлением измерительного прибора и выходным сопротивлением объекта исследования).

Соответственно допускаемой погрешности измерений выбирают класс точности прибора. Кроме того, следует помнить, что относительная погрешность показания зависит от выбора шкалы прибора по отношению к измеряемому значению (условие близости измеряемой величины к конечному значению шкалы прибора).

Выбирая измерительный прибор, необходимо учитывать требования к форме фиксации результата измерения. В соответствии с ними можно применить приборы с аналоговыми или цифровыми запоминающими устройствами. Большинство микропроцессорных устройств удовлетворяет всей совокупности перечисленных требований.

На решение о выборе прибора влияет предполагаемое его использование – должен ли он работать как автономное средство измерения или будет включен в состав измерительной системы.