2.5.3 Динамические погрешности случайных процессов

Обычно на вход ИП подает полезный сигнал с помехами (шумом). Такой сигнал является случайной функцией времени. То же самое относится и к сигналу на выходе ИП, а динамическую погрешность можно рассматривать как сумму детерминированной составляющей и случайной динамической погрешности, обусловленной шумом. Поэтому расчет такой случайной динамической погрешности состоит в определении ее статистических характеристик на выходе по известным статистическим характеристикам входного сигнала помех (шумового сигнала). Для этого используют математическую теорию случайных функций.

Характеристики случайных функций вводятся вместо законов распределения, поиск которых для случайных процессов - задача весьма трудоемкая и сопряженная с большими неточностями.

В качестве основных характеристик случайных функций принимают:

• математическое ожидание m(t) = М[х(t)];

• дисперсию D_х(t) = σ²(t) = M[x(t) – m_x(t)];

• корреляционную функцию K_x(t₁,t₂) = M[ (t₁) (t₂)], где (t₁) = x(t₁) - m_x(t) и (t₂) = x(t₂) - m_x(t) — центрированные величины.

При t₁ = t₂ K_x(t₁,t₂) = M[ (t)²] = σ²(t). Если t₂ = t₁ + τ, то K_x(t₁,t₁+τ) = K_x(τ).

Корреляционная функция — это мера связи между значениями этой функции в моменты времени t₁ и t₁+τ.

Функция корреляции между значениями одного случайного процесса в два разных момента времени (t, t') называется автокорреляционной функцией.

При проведении измерений о свойствах входного сигнала известно немного. В пределах корреляционной теории случайных процессов предполагают, что входной сигнал стационарен с нулевым математическим ожиданием, поскольку шумовая составляющая его колеблется случайным образом около нулевой линии.

Для оценки распределения мощности шума по частоте используется более наглядная, чем К_х(τ), характеристика — спектральная плотность S(ω). При спектральном разложении стационарной случайной функции x(t) на конечном времени (0, t) справедлива взаимосвязь (преобразование Фурье):

. (2.38)

При этом взаимосвязь спектральных плотностей входа и выхода СИ с передаточной функцией W(jω) выражается как

. (2.39)

Тогда дисперсия шума на выходе, характеризующая динамическую погрешность СИ:

. (2.40)

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое динамические измерения?

2. Какие характеристики динамических измерений называются полными и частными?

3. Как определяется погрешность динамических измерений?

4. Что называют динамическими измерениями детерминированных линейных измерительных цепей?

5. Что называют динамическими погрешностями случайных процессов?

СТАНДАРТИЗАЦИЯ

ГЛАВА 3 ОСНОВЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ

3.1 Сущность стандартизации.

Стандартизация — это деятельность, направленная на разработку и установление требований, норм, правил, характеристик как обязательных для выполнения, так и рекомендуемых, обеспечивающая право потребителя на приобретение товаров надлежащего качества за приемлемую цену, а также право на безопасность и комфортность труда. Цель стандартизации — достижение оптимальной степени упорядочения в той или иной области посредством широкого и многократного использования установленных положений, требований, норм для решения реально существующих, планируемых или потенциальных задач. Основными результатами деятельности по стандартизации должны быть повышение степени соответствия продукта (услуги), процессов их функциональному назначению, устранение технических барьеров в международном товарообмене, содействие научно-техническому прогрессу и сотрудничеству в различных областях.

Цели стандартизации можно подразделить на общие и более узкие, касающиеся обеспечения соответствия. Общие цели вытекают, прежде всего, из содержания понятия. Конкретизация общих целей для российской стандартизации связана с выполнением тех требований стандартов, которые являются обязательными. К ним относятся: разработка норм, требований, правил, обеспечивающих безопасность продукции, работ, услуг, для жизни и здоровья людей, окружающей среды, имущества; совместимость и взаимозаменяемость изделий; качество продукции, работ и услуг, в соответствии с уровнем развития научно-технического прогресса; единство измерений; экономия всех видов ресурсов; безопасность хозяйственных объектов, связанная с возможностью возникновения различных катастроф (природного и техногенного характера) и чрезвычайных ситуаций; обороноспособность и мобилизационная готовность страны.

Конкретные цели стандартизации относятся к определенной области деятельности, отрасли производства товаров и услуг, тому или другому виду продукции, предприятию и т.п.

Стандартизация связана с такими понятиями, как объект стандартизации и область стандартизации. Объектом (предметом) стандартизации обычно называют продукцию, процесс или услугу для которых разрабатывают те или иные требования, характеристики, параметры, правила и т.п. Стандартизация может касаться либо объекта в целом, либо его отдельных составляющих (характеристик). Областью стандартизации называют совокупность взаимосвязанных объектов стандартизации.

Стандартизация осуществляется на разных уровнях. Уровень стандартизации различается в зависимости от того, участники какого географического, экономического, политического региона мира принимают стандарт.

Региональная стандартизация — деятельность, открытая только для соответствующих органов государств одного географического, политического или экономического региона мира.

Национальная стандартизация — стандартизация в одном конкретном государстве. При этом национальная стандартизация также может осуществляться на разных уровнях: на государственном, отраслевом уровне, в том или ином секторе экономики (например, на уровне министерств), на уровне ассоциаций, производственных фирм, предприятий (фабрик, заводов) и учреждений.

Стандартизацию, которая проводится в административно-территориальной единице (провинции, крае и т.п.), принято называть административно-территориальной стандартизацией.