7) Метрологические характеристики и классы точности си.

МХ такие характеристики СИ которые позволяют судить об их пригодности для измерений в известном диапазоне с известной точностью

Диапазон измерений - область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности СИ.

Предел измерений - наибольшее или наименьшее значение диапазона измерений.

Цена деления шкалы - разность значений величин соответствующих двум соседним отметкам шкалы. Приборы с неравномерной шкалой имеют переменную цену деления шкалы. В этом случае нормируется минимальная цена деления.

Чувствительность - отношения изменения сигнала на выходе СИ к вызывающему это изменение изменению сигнала на входе.

Порог чувствительности - наименьшее значение измеряемой величины, вызывающее заметное изменение показаний прибора.

Вариация - разность между показаниями СИ в данной точке диапазона измерений при возрастании и убывании измерений величины и неизменных внешних условиях.

Погрешность СИ - разность между показаниями СИ и истинными значениями ФВ.

Класс точности - это обобщенная метрологическая характеристика, определяющая различные свойства средства измерения. Обозначения см тетрадь.

8) Оценка случайных ошибок измерений. ЦПТ.

Центральная предельная теорема:

Пусть случайная величина х имеет истинное среднее значение µ и дисперсию σ^2. Если σ^2 конечна то при стремление объема выборки n к ∞ распределение выборочного среднего Хn стремится к нормальному, со средним µ и дисперсией σ^2/n.

Алгоритм оценки случайной погрешности:

находим выборочное среднее;

рассчитываем выборочное среднеквадратичное отклонение среднего;

определяем по таблице коэффициент стьюдента;

оцениваем случайную составляющую погрешности как произведение коэффициента стьюдента на выборочное среднеквадратичное отклонение выборочного среднего.

9) Гауссово распределение случайной величины.

формула смотреть тетрадь.

При доверительной вероятности 68% доверительный интервал ±σ.

При доверительной вероятности 95% доверительный интервал ±2σ.

При доверительной вероятности 99,7% доверительный интервал ±3σ.

10) Точечные и интервальные оценки случайной величины.

Точечная оценка - расчет среднего значения.

Интервальная оценка - определение доверительного интервала с заданной доверительной вероятностью.

11)Расчет ошибок косвенных измерений.

Алгоритм обработки косвенных измерений:

1) устраняем систематическую погрешность.

2) Оцениваем инструментальную составляющую погрешности:

а) определяем инструментальную погрешность прямых измерений;

б) рассчитываем средние значения прямых измерений;

в) рассчитываем инструментальную составляющую косвенных измерений по формуле

3) Оцениваем случайную составляющую косвенных измерений(метод приведения):

а) делаем выборку косвенных измерений;

б) рассчитываем выборочное среднее значение;

в) рассчитываем выборочное среднеквадратичное отклонение среднего;

г) определяем по таблице коэффициент стьюдента;

д) оцениваем случайную составляющую погрешности как произведение коэффициента стьюдента на выборочное среднеквадратичное отклонение выборочного среднего.

4) оцениваем суммарную погрешность.

12) Резистивные преобразователи неэлектрических величин в электрические.

Резистивными называют преобразователи, в которых переносчиком измерительной информации является электрическое сопротивление. Резистивные преобразователи составляют две большие группы: электрические и механоэлектрические. В основу принципа преобразования электрических резистивных преобразователей (шунтов, добавочных резисторов, резистивных делителей и т. п.) положена зависимость между напряжением, током и электрическим сопротивлением, определяемая законом Ома, и зависимость электрического сопротивления проводника от его длины, удельного сопротивления. Принцип работы механоэлектрических резистивных преобразователей (например, реостатных) основан на изменении электрического сопротивления под действием входной преобразуемой механической величины. К реаис^вным преобразователям часто относят и тензорезисторы, принцип действия которых основан на изменении электрического сопротивления различных материалов под действием механической деформации. В качестве материалов таких преобразователей используются проводники с проволочными и фольговыми чувствительными элементами или полупроводники. В последнее время для построения тензопреобразователей стали применять эффекты изменения характеристик р-п переходов под давлением механического воздействия (тензодиоды и тензотран-зисторы).

13) Пьезоэлектрические преобразователи.

Принцип действия пьезоэлектрических преобразователей основан на использовании прямого или обратного пьезоэлектрических эффектов. Прямой пьезоэффект представляет собой способность некоторых материалов образовывать электрические заряды на поверхности при приложении механической нагрузки, обратный в изменении механического напряжения или геометрических размеров образца материала под воздействием электрического поля.(зажигалка).

14) Термоэлектрические преобразователи. Терморезисторы.

термопара. Терморези́стор — полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от его температуры.

15) Потенциометры.

электроизмерительный компенсатор, прибор для определения эдс или напряжений

компенсационным методом измерений.

 В П. постоянного тока измеряемое напряжение сравнивается с эдс нормального элемента .

  В П. переменного тока измеряемое напряжение сравнивается с падением напряжения, создаваемымпеременным током той же частоты на известном сопротивлении.

16) Измерительные мосты.

 электрический прибор для измерения сопротивлений,ёмкостей, индуктивностей и др. электрических величин; представляет собой измерительную мостовую цепьдействие которой основано на методе сравнения измеряемой величины с образцовоймерой. См тетрадь.

17) МПТШ. Её реперные точки и образцовые термометры. Температурные шкалы - абсолютная термодинамическая, Ренкина, фаренгейта, Реомюра. Твердотельные (дидатометрические) термометры.

реперные точки: 11 точек. тройная точка водорода 13,81 К, тройная точка воды 273,16 К, точка кипения воды 373,15 К, точка затвердивания золота 1337,58 К.

Образцовые термометры:

а) германиевый термометр сопротивления диапазон 1,5 - 13,81 К.

б) платиновый термометр сопротивления диапазон 13,81 - 903,9 К.

в) Платино-родий термометр сопротивления.

Температурные шкалы:

а) Абсолютная - Кельвин и Ранкина начинаются от абсолютного нуля;

б) Термодинамическая - Кельвин 0 С = 273,15 К;

в) Фаренгейта - один фаренгейт равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении. точка таяния льда 32Ф. 1С =5/9(tФ-32);

г) Реомюр -1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками— температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R). 1С=1,25R.

д)Ранкин - Шкала Ранкина начинается при температуре абсолютного нуля, точка замерзания воды соответствует 491,67°Ra, точка кипения воды 671,67°Ra. Число градусов между точками замерзания и кипения воды по шкале Фаренгейта и Ранкина одинаково и равно 180. Соотношение между кельвином и градусом Ранкина: 1 K = 1,8 °Ra, градусы Фаренгейта переводятся в градусы Ранкина по формуле °Ra = °F + 459,67.

Твердотельные термометры - стержневые, ленточные.

используют различие в коэффициентах теплового линейного расширения разных металлов. Скреплённые вместе, как показано на рис.3, пластинки при изменении температуры изгибаются или закручиваются. Величина деформации зависит от температуры, поэтому снабдив пластины механизмами и шкалами можно снимать прямые показания температуры.