9. Талшықты-оптикалық беру жүйелеріндегі жіктеу және өлшеу технологиялары

9.1. Негізгі ұғымдар мен анықтамалар

Жалпы алғанда, өлшеу тұжырымдамасы эксперименттік құралдармен физикалық мөлшердің мәнін арнайы техникалық құралдардың көмегімен айқын немесе жабық түрде осы санның бірлігін сақтау арқылы табуды білдіреді. Бұл жағдайда мәндері белгіленген бірліктерде көрсетілген бір немесе бірнеше алдын-ала белгіленген өлшемдердің физикалық мөлшерін көбейтуге және / немесе сақтауға арналған өлшеу құралдары шара деп аталады. Мұнда өлшем физикалық мөлшерін анықтайды, ал физикалық мөлшердің шамасы - ол үшін қабылданған бірліктердің белгілі бір түрінде оның мөлшерін бағалау. Физикалық мөлшердің шынайы және шынайы мәнін ажырата білу керек, олардың біреуі объектінің тиісті қасиетін сапалы және сандық түрде көрсетеді, екіншісі экспериментальді түрде және ол осы өлшеу мәселесіне ауыстыра алатын нақты мәнге жақын. Оны өлшеу жолымен алынған мәннің өлшемі физикалық мөлшердің нақты (нақты) мәніне сәйкес келетін өлшем нәтижесі деп аталады. Осылайша, негізгі өлшеу сипаттамасы өлшеу нәтижесінің өлшенген санның нақты (шынайы) мәнінен ауытқуы болып табылатын өлшеу қателігі болып табылады және жалпы алғанда өлшеу нәтижесінің өлшенген кездейсоқ шамасының сандық ықтималдығы [14] арқылы анықталады.

Өлшеумен бірге жиі қолданылатын тағы бір тұжырым - бұл бақылау. Жалпы жағдайда бақыланатын мөлшерді қабылдау, объектілермен салыстыру және қорытынды шығаруды қалыптастыру арқылы объект пен процестің қасиеттері мен қасиеттері арасындағы сәйкестікті қалыптастыру үдерісі болып табылады. Бұл жағдайда, норма физикалық объектінің немесе процестің мемлекеттік кеңістігінде домен болып табылады.

Техникалық құралдармен мемлекеттік кеңістіктегі параметрді анықтаған кезде, мониторинг берілген параметр берілген аймаққа сәйкес келетін нысанда беріледі және белгілі бір көлемдегі физикалық мәнмен көрсетіледі. Бұл жағдайда бақыланатын мөлшердің белгіленген нормаға сәйкестігі немесе сәйкессіздігі болып табылады. Сондықтан бақылау бақылаудың сенімділігімен сипатталады - нормада немесе нормадан тыс бақыланатын мәнді табу ықтималдығы.

Өлшеу мен бақылау бірнеше айырмашылықтарға ие, атап айтқанда [14]:

• өлшеу нәтижесі - бұл сандық сипат, ал бақылау нәтижесі сапалы болып табылады;

• өлшеу өлшенген мәннің кең ауқымында жүзеге асырылады және бақылау бақыланатын параметрдің ықтимал күйлерінің шектеулі аймағында жүзеге асырылады;

• өлшеудің негізгі сипаттамасы өлшеу қателігі болып табылады және басқару процесінің негізгі сипаттамасы - басқару нәтижесінің сенімділігі.

Сонымен қатар, бақыланатын мөлшердің нормаға сәйкестігін анықтау үшін, әрине, оның мәнін шараның мәнімен салыстыру керек, яғни алдымен өлшеу процедурасын орындау керек, содан кейін өлшеу нәтижесін норма бойынша салыстыру қажет. Егер норма өлшемде жүзеге асырылса, бақылау нәтижесі - алынған мәннен немесе оның белгісімен көрсетілген өлшеу нәтижесі. Осылайша, өлшеу міндетті түрде бақылаудан тұрады.

Телекоммуникациядағы бақылаудың ерекшелігін ескере отырып, осы саладағы тестілеу тұжырымдамасын қолдануға болады. Бұл физикалық санның қасиеттері мен нақты қасиеттері арасындағы сәйкестік тәжірибесі арқылы айқын немесе жабық түрдегі бірлікті немесе осы шаманың бірліктерінің жиынтығын сақтауға болатын арнайы механикалық құралдар арқылы сәйкестікті қалыптастыру үдерісі ретінде тұжырымдалуы мүмкін. Тестілеу нәтижесінде алынған біртектес мәндердің мөлшерлері арасындағы ара қатынасы немесе арақатынасы түрдің сәйкестігін көбірек немесе кем немесе шамамен теңдейді және бұл нысанға сәйкес келетін немесе сәйкес келмейтін сынақ нәтижесі деп аталады. Демек, тестілеудің негізгі сипаттамасы тестілеудің қателігімен өлшеу процедурасының болуына байланысты анықталған тестілеудің сенімділігі - норма шегінде сыналатын кездейсоқ айнымалы мәннің сандық ықтималдығы [14].

Байланыс саласындағы бақылаудағы ерекше орын - деректерді беру хаттамаларын талдау тұжырымдамасы, ол осы мәннің бірліктерінің жиынтығын нақты немесе жанама түрде сақтауға арналған арнайы техникалық құралдардың көмегімен тәжірибе бойынша физикалық санның эквиваленттігін тәжірибе бойынша анықтау процесі ретінде анықталуы мүмкін. Мұнда физикалық сандық телекоммуникациялық жүйелерде деректерді беру кезінде байланыс сигналдарын қосу мен алмасу процесін бейнелейді және осы физикалық мөлшердің белгілі бір жиынтығы нормаға сәйкес келеді. Бұл жағдайда талдаудың нәтижесі процестердің сапалық сипаттамасы болып табылады және нормаға сәйкестік немесе сәйкессіздік түрінде көрінеді.

Осы оқу-әдістемелік нұсқаулық мәтінінде пайдаланылатын RMG29-99 мемлекетаралық стандарттау жөніндегі Ұсынымдарға сәйкес негізгі метрологиялық терминдер мен анықтамалар.

Физикалық сан физикалық объектілердің (физикалық жүйенің, құбылыстың немесе процестің) қасиеттерінің бірі болып табылады, ол көптеген физикалық объектілер үшін сапалы, бірақ олардың әрқайсысына сандық түрде жеке болып табылады.

Өлшенген физикалық мөлшер (өлшеу) - өлшеу міндеттерінің негізгі мақсаттарына сәйкес өлшенетін, өлшенетін немесе өлшенетін физикалық мөлшер.

Физикалық соманың шынайы мәні (шынайы мән) физикалық мөлшердің мәні болып табылады, ол сәйкес физикалық мөлшерде сапалы және сандық мағынада өте жақсы сипатталады. Саны нақты мәні - эксперименттік алынған физикалық мөлшердің мәні және оны орнына өлшенген мәселеде орнына қолдануға болатын нақты мәнге жақын.

Түрлі градус жылы таңбалар негізгі физикалық шамалардың дана тұратын электр мүшелерінің, түрінде өрнек және 1-ге тең барабарлық коэффициенті негізгі үшін қолданылатын мәндер жүйесінің физикалық шамалардың физикалық санын қарым-қатынас, көрсететін - физикалық саны (а саны өлшемі) өлшемі. физикалық саны (бірлік) Өлшем бірлігі - шартты 1-ге тең сандық мән беріледі тіркелген мөлшері физикалық саны, және біртекті оның физикалық шамаларды сандық үшін пайдаланылады.

Физикалық мөлшерді өлшеу (өлшеу) - өлшенген санның оның бірлігімен қатынасын (айқын немесе жанама түрде) анықтауды және осы санның мәнін алуды қамтамасыз ететін физикалық мөлшерді бірлікті сақтауға арналған техникалық құралдарды пайдалану жөніндегі операциялар жиынтығы.

Бір өлшем - бір рет өлшеу жүргізіледі.

Бірнеше өлшем - бұл бір өлшемнің физикалық мөлшерін өлшеу, оның нәтижесі бірнеше дәйекті өлшемдерден алынған, яғни. біртұтас өлшемдерден тұрады.

Динамикалық өлшем - өлшемі өзгеретін физикалық мөлшерді өлшеу.

Абсолютті өлшеу - бұл бір немесе бірнеше базалық шамаларды тікелей өлшеуге және (немесе) физикалық тұрақты мәндерін қолдануға негізделген өлшеу.

Тікелей өлшеу - физикалық мөлшердің қажетті мәнін тікелей алудың өлшемі.

Жанама өлшеу - функционалды түрде қажетті мөлшерге байланысты басқа физикалық шамаларды тікелей өлшеу нәтижелерінің негізінде физикалық санның ізделінетін мәнін анықтау.

Кумулятивтік өлшемдер бірнеше сандық шамалардың бір мезгілде өлшенуі болып табылады, олар үшін шамалардың ізделінетін шамалары әр түрлі комбинацияларда осы шамаларды өлшеу арқылы алынған теңдеулер жүйесін шешу арқылы анықталады.

Бірлескен өлшем - олардың арасындағы қарым-қатынасты анықтау үшін екі немесе одан да көп бірдей емес мөлшерде бір мезгілде өлшеу.

Өлшеу құралы - белгiлi бiр уақыт аралығы шегiнде қалыпты метрологиялық сипаттамаларға, өлшемiн өзгермейтiн (белгiленген қателiк шегiнде) физикалық бiрлiктi жаңғырту және (немесе) сақтауға арналған өлшемдерге арналған техникалық құрал.

Өлшенетін трансформатор өлшенген шаманы басқа өңдеуге, сақтауға, одан әрі қайта жасауға, көрсетуге немесе беруге ыңғайлы өлшеу сигналына түрлендіретін стандартты метрологиялық сипаттамалары бар техникалық құрал. Өлшеу тізбегі (өлшеу тізбегі) - өлшеу құралдарының элементтерінің жиынтығы, кірістен шығысқа дейін бір физикалық мөлшердің өлшеу сигналының үздіксіз жолын қалыптастырады.

Өлшеу құралының метрологиялық сипаттамасы өлшеулердің нәтижесіне және оның қатесіне әсер ететін өлшеу құралының қасиеттерінің біріне тән.

Өлшеу құралдарының өлшеу диапазоны (өлшеу диапазоны көрсетілген) - өлшеу құралдарының қателігінің рұқсат етілген шектері нормалданған нормалар ауқымы.

Өлшеу процедурасы - өлшеу нәтижелерінің белгіленген жиынтығы болып табылады, олардың орындалуы өлшеу нәтижелерін қабылданған әдіске сәйкес кепілдік берілген дәлдікпен алуды қамтамасыз етеді.

Физикалық мөлшерді өлшеу нәтижесі (өлшеу нәтижесі) оны өлшеу арқылы алынған мәннің мәні болып табылады.

Өлшеу қателігі - өлшенген нәтиженің нақты (нақты) мәнінен ауытқу.

Өлшеудің жүйелік қателігі өлшеу нәтижесінің қателігінің құрамдас бөлігі болып табылады, ол бірдей физикалық мөлшердің қайталанатын өлшемдерімен тұрақты немесе тұрақты түрде өзгереді.

Кездейсоқ қате өлшеу нәтижелерінің қателігінің құрамдас бөлігі болып табылады, бірдей физикалық мөлшермен бірдей қамқорлықпен жүзеге асырылатын қайталанатын өлшемдерде кездейсоқ түрде (белгі және мән) өзгереді.

Өлшеудің абсолюттік қателігі (өлшеудің абсолюттік қателігі) - өлшенген мәннің бірліктерінде көрсетілген өлшеу қателігі.

Өлшеудің салыстырмалы қателігі (салыстырмалы қателіктер) - өлшеудің абсолюттік қателігінің өлшенген мәннің нақты немесе өлшенген құнына қатынасы арқылы анықталған өлшеу қателігі.

Өлшеу құралының қатесі - өлшеу құралының және өлшенген физикалық мөлшердің шынайы (нақты) мәнінің көрсеткіші арасындағы айырмашылық.

Өлшеу құралының кездейсоқ қателігі (қайталану қателігі) - бұл кездейсоқ түрде өзгеретін өлшеу құралының қателігінің құрамдас бөлігі.

Өлшеу құралының негізгі қателігі (ішкі қателік) қалыпты жағдайларда пайдаланылатын өлшеу құралының қателігі болып табылады.

Өлшеу құралдарының қосымша қателігі (қосымша қателіктер) - кез-келген әсер ету шамасының кез-келген ауытқуынан оның қалыпты құнынан немесе қалыпты мәндер ауқымынан шығып кетуіне байланысты негізгі қатеге қосымша болып табылатын қате компоненті.

Метрологиялық қызмет (заңды метрология қызметі) - метрологиялық бақылау мен қадағалауды жүзеге асыру үшін өлшемдердің біркелкілігін қамтамасыз ету жөніндегі жұмыстарды орындау үшін заңнамаға сәйкес құрылған қызмет.

Мемлекеттiк метрологиялық қадағалау - метрологиялық қызмет органдарының өлшеу құралдарын (оның iшiнде еңбек нормаларын қоса) шығару, жай-күйi мен пайдаланылуын бақылау, өлшеудiң аттестатталған рәсiмдерi, метрологиялық ережелер мен нормалардың сақталуы, сатылатын тауарлардың саны және қаптамада оралған және сатылған кез-келген түрдегі қаптамалардың саны үшін.

Өлшеу құралдарының (үлгісі бекіту) түрі бекіту - шешім (мемлекеттік басқару органымен тағайындалған) олардың тест нәтижелері мемлекеттiк ғылыми метрологиялық орталыққа негізінде немесе елдің Мемлекеттік стандарты аккредиттелген басқа мамандандырылған ұйым пайдалану үшін заңдастырылған өлшеу түріне тану туралы.

өлшем тексеру (тексеру) - эксперименттік анықталуы метрологиялық сипаттамаларын негізінде өлшеу құралдың пайдалану (немесе басқа да ресми сертификаттау органын ұйымдастыру) орган мемлекеттік метрологиялық қызмет құру жарамдылығы және нормативтік талаптарға сәйкестігін растау.

Өлшеу құралдарын сертификаттау сынақтары - олардың қасиеттерінің ұлттық және халықаралық нормативтік құжаттарға сәйкестігін анықтау мақсатында өткізілетін өлшеу құралдарының бақылау сынақтары.