- •Тема 1 системний підхід до проектування вимірювальних систем
- •1 Значення проектування засобів вимірювальної техніки
- •2 Етапи створення математичної моделі звт
- •3 Структурна схема звт
- •Тема 2 задачі аналізу статичної характеристики звт
- •1 Поняття про статичний режим вимірювань
- •2 Види статичних характеристик звт
- •Рішення
- •Тема 3 аналіз і розрахунок похибки від нелінійності статичної характеристики засобів вимірювальної техніки
- •1 Нелінійність статичних характеристик і її джерела
- •2 Розрахунок максимальної зведеної похибки від нелінійності статичної характеристики засобів вимірювальної техніки
- •3 Розрахунок середньоквадратичної зведеної похибки від нелінійності статичної характеристики звт
- •Відповідне значення дорівнює:
- •4 Властивості зведеної похибки від нелінійності статичної характеристики звт
- •Тема 4 методи синтезу розрахункової статичної характеристики
- •1 Проектування звт як аналіз, синтез і оптимізація
- •2 Синтез параметрів розрахункових статичних характеристик звт методом інтерполяції
- •3 Синтез параметрів розрахункових статичної характеристик звт методом найменших модулів
- •Тема корекція статичної характеристики звт
- •1 Застосування коригуючих ланок і спеціальних обчислювачів
- •2 Кусочно-лінійна апроксимація статичної характеристики звт
- •3 Сплайн-апроксимація статичної характеристики звт
- •Тема методи розрахунку градуювальної статичної характеристики звт
- •1 Розрахунок градуювальної статичної характеристики звт
- •2 Розрахунок градуювальної характеристики звт методом середніх
- •3 Розрахунок градуювальної характеристики звт методом найменших квадратів
- •4 Розрахунок градуювальної характеристики методом Асковиця
- •5 Розрахунок градуювальної характеристики звт методом найменших модулів
- •1 Динамічні метрологічні характеристики
- •2 Розрахунок передатної функції за структурною схемою звт
Тема 1 системний підхід до проектування вимірювальних систем
План
Значення проектування засобів вимірювальної техніки
Етапи створення математичної моделі ЗВТ
Структурні схеми ЗВТ
1 Значення проектування засобів вимірювальної техніки
Надійність засобів вимірювальної техніки (ЗВТ) закладається при їх проектуванні, забезпечується при виробництві та підтримується при їх експлуатації. З іншого боку, ЗВТ повинні розглядатися як результат розробки схеми, конструкції і технології, тобто проектування.
Розрізняють два значення терміна ПРОЕКТУВАННЯ.
Проектування, як вид інженерної діяльності – це сукупність робіт, які виконуються при створенні проекту конструкції засобу вимірювальної техніки (ЗВТ).
Проектування, як наукова дисципліна – це сукупність методів аналіза і синтеза конструкції ЗВТ.
Засоби вимірювальної техніки (ЗВТ) – технічні засоби, які застосовуються під час вимірювань і мають нормовані метрологічні характеристики.
До ЗВТ відносять засоби вимірювань і вимірювальні пристрої.
Засоби вимірювання (ЗВ) – ЗВТ, в яких виконується лише одна зі складових частин процедури вимірювань (вимірювальна операція).
Вимірювальні пристрої – це вимірювальні перетворювачі та вимірювальні прилади, що призначені виробляти сигнали вимірювальної інформації у формі зручної для передавання, подальшого перетворення, обробки та (або) зберігання. Вимірювальний пристрій може бути частиною вимірювальної установки, системи, приладу, що зв’язана з вимірювальним сигналом і має окрему конструкцію та призначення.
В сучасних умовах розвивається принципово нова технологія проектування, яка полягає у замінюванні об’єкту проектування його моделлю, і в подальшому її дослідженні за допомогою математичного розрахунку, комп’ютерної програми. Таким чином, фізичний експеримент на макетах і дослідних зразках замінюється розрахунковим експериментом на математичних моделях ЗВТ.
Основу математичної моделі ЗВТ складає описування особливостей і властивостей вимірювальних перетворень математичними засобами.
2 Етапи створення математичної моделі звт
Першим етапом у розробці моделі є розчленування - це розділення засобів вимірювальної техніки на окремі (елементарні) ланки, кожна з яких виконує окреме (елементарне) вимірювальне перетворення.
На другому етапі: описування – кожне вимірювальне перетворення описується фізичними законами й математичними співвідношеннями, які відображають об’єктивно існуючі зв’язки між величинами, що беруть участь у відповідному вимірювальному перетворенні.
На третьому етапі: лінеарізація – рівняння всіх ланок ЗВТ приводяться до форми, зручної для побудови повної математичної моделі засобів вимірювальної техніки. Варто підкреслити, що лінеарізація рівняння ланок ЗВТ є необхідною лише в тім ступені, у якому це потрібно для успішної побудови повної математичної моделі засобів вимірювальної техніки і її наступного аналізу.
На четвертому етапі: структуризація – систему рівнянь, що описують вимірювальні перетворення в ланках ЗВТ й зв’язки між ними, представляють у вигляді структурної схеми засобів вимірювальної техніки. Ця схема є умовним графічним зображенням математичної моделі ЗВТ.