
- •В.Г.Чуйко Радиоэлектронные измерения
- •Глава один. Введение.
- •1.1. Предмет радиоизмерений.
- •1.2. Устройства радиотехники и электроники как объекты измерений.
- •1.3. Цели радиоизмерений
- •1.4. Измерительные задачи на различных стадиях научно-производственного процесса.
- •Глава два. Измерения. Погрешности измерений.
- •2.1. Понятие “измерение”.
- •2.2. Классификация измерений. Результат измерения.
- •2.3. Погрешности измерений и их классификация.
- •2.4. Систематические погрешности
- •2.5. Способы уменьшения систематических погрешностей
- •2.6. Случайные погрешности измерений
- •2.7. Способы оценивания и выражения случайных погрешностей.
- •Глава три Средства и методы измерений.
- •3.1. Классификация средств измерений.
- •3.2. Погрешности средств измерений.
- •3.3. Методы измерений.
- •3.4. Условия измерений.
- •Глава четыре. Радиоизмерения.
- •4.1. Классификация радиоизмерений.
- •4.2. Некоторые особенности радиоизмерений.
- •4.3. Классификация радиоизмерительных приборов по измеряемым величинам.
- •4.4. Классификация радиоизмерительных приборов по их месту в производственном процессе и условиям эксплуатации.
- •4.5. Вопросы выбора универсальных рип. Технические требования к рип. Нормируемые характеристики.
- •Глава пять. Составные части радиоизмерительных приборов.
- •5.1. Меры физических величин в радиоизмерительных приборах.
- •5.1.1. Меры частоты.
- •5.1.2. Меры напряжения постоянного тока.
- •5.1.3. Меры сопротивления на постоянном токе.
- •5.1.4. Меры емкости.
- •5.1.5. Меры индуктивности.
- •5.1.6. Меры мощности шумового излучения.
- •5.1.7. Меры волнового сопротивления и коэффициента отражения.
- •5.2. Преобразователи величин в радиоизмерительных приборах.
- •5.2.1. Масштабные преобразователи.
- •Делители напряжения.
- •Измерительные усилители.
- •Измерительные трансформаторы напряжения и тока.
- •Делители мощности.
- •Измерительные аттенюаторы.
- •Резистивные коаксиальные аттенюаторы.
- •5.2.2. Устройства визуализации результатов измерений.
- •5.2.3. Аналого-цифровые преобразователи.
- •Ацп интервал времени - цифровой код.
- •Ацп постоянное напряжение - интервал времени - цифровой код.
- •Ацп постоянное напряжение-частота.
- •Ацп поразрядного уравновешивания.
- •5.2.4. Преобразователь мгновенных значений переменного напряжения в цифру.
- •5.2.5. Аналоговый преобразователь мгновенных напряжений - электронно-лучевая трубка.
- •Осциллографические электронно-лучевые трубки.
- •Запоминающие трубки.
- •5.2.6. Преобразователи переменного синусоидального напряжения в постоянное.
- •5.2.7. Преобразователи импульсных напряжений в постоянное - Амплитудный детектор.
- •5.2.8. Выпрямительный детектор среднеквадратического значения.
- •Термоэлектрический преобразователь среднеквадратического значения.
- •Частотные детекторы.
- •5.2.9. Преобразователи разности фаз в постоянное напряжение - фазовый детектор.
- •5.2.10. Преобразователь измерения частоты в постоянное напряжение - частотный детектор.
- •5.2.11. Преобразователи мощности свч в постоянное напряжение.
- •5.3 Обобщенная структурная схема радиоизмерительного прибора.
- •5.3.1. Структурная схема прямого преобразования.
- •5.3.2. Структурная схема уравновешивающего преобразования.
- •5.3.3. Структурные схемы реальных приборов.
- •Глава шесть Измерения напряжений.
- •6.1. Вольтметры.
- •6.1.1 Вольтметры амплитудных значений.
- •6.1.2. Вольтметры среднеквадратических значений.
- •6.1.3. Вольтметры средневыпрямленных значений.
- •Особенности цифровых вольтметров переменного напряжения.
- •6.1.4. Вольтметры импульсных напряжений.
- •Компенсационные импульсные вольтметры.
- •6.1.5. Измерения нелинейных искажений
- •6.1.6. Измерения мгновенных значений переменного напряжения.
- •Основные нормируемые метрологические характеристики осциллографа.
- •6.2. Измерения частоты.
- •6.2.1. Меры частоты.
- •6.2.2. Электронносчетный частотомер.
- •6.2.3. Метод сравнения.
- •6.2.4. Гетеродинный частотомер.
- •6.3 Измерения разности фаз.
- •6.3.1 Фазовращатели - меры фазового сдвига.
- •6.3.2 Устройства сравнения.
- •6.3.3 Осциллографические измерения фазового сдвига.
- •6.3.4. Компенсационный метод измерения фазового сдвига.
- •6.3.5. Измеритель фазового сдвига с преобразованием во временной интервал.
- •6.3.6. Цифровой фазометр.
- •6.3.7. Измерения фазового сдвига с гетеродинным преобразованием частоты.
- •Глава семь Измерения мощности свч и ослаблений на свч.
- •7.1. Измерения мощности при высоких и сверхвысоких частотах в закрытых трактах.
- •7.2. Принципы и методы измерений. Основные аксиомы.
- •Измерительные задачи.
- •Принципы измерений.Физические явления, процессы, которые используют для измерений мощности свч.
- •Методы измерений.
- •7.3. Виды конструктивного исполнения ваттметров свч.
- •Обобщенная схема теплового ваттметра свч поглощаемой мощности.
- •7.4 Калориметрические измерители мощности.
- •Конструкции поглотителей и нагревателей.
- •Конструкции поглотителей и нагревателей проточных калориметров.
- •Конструкции измерителей приращения температуры.
- •Дифференциальная схема калориметра.
- •Блоки измерительные калориметрических измерителей мощности.
- •Источники и составляющие погрешностей калориметрических измерителей мощности.
- •7.5 Термоэлектрические ваттметры.
- •Преобразователи термоэлектрических ваттметров.
- •Измерительные блоки термоэлектрических и калориметрических ваттметров.
- •Погрешности метода.
- •Достоинства и недостатки метода.
- •Метод вольтметра.
- •Диодные преобразователи и измерительные блоки ваттметров.
- •Погрешности метода.
- •Достоинства и недостатки метода.
- •7.6 Термисторные ваттметры свч.
- •Конструкция волноводного первичного преобразователя.
- •Первичные измерительные преобразователи.
- •Волноводные термисторные преобразователи.
- •Основные технические характеристики волноводных термисторных преобразователей, используемых в практике измерений.
- •Измерительные блоки термисторных ваттметров.
- •7.7 Измерения ослабления
- •Метод отношения мощностей
- •Гетеродинные измерители ослабления. Измерительный приемник
- •Глава восемь Измерения коэффициента отражения.
- •8.1Области применения.
- •8.2. Определение физической величины. Понятие неоднородности тракта передачи волны.
- •Определение коэффициента отражения как измеряемой величины.
- •8.3 Измерительные задачи.
- •8.4. Принципы и методы измерений ксвн. Принципы измерений.
- •Метод измерений ксвн с помощью измерительной линии.
- •Методика измерений ксвн
- •Сравнение с мерой.
- •Погрешности результата измерений, получаемого с помощью измерительной линии.
- •8.5. Принцип и метод измерений модуля коэффициента отражения.
- •Метод измерений модуля коэффициента отражения “по определению”.
- •Погрешности измерений модуля коэффициента отражения рефлектометром.
- •Конструкция рефлектометра.
- •8.6 Автоматизация измерений с помощью рефлектометра.
- •Что такое автоматизация. Цели автоматизации измерений.
- •Пути, способы автоматизации.
- •Устройства, необходимые для автоматизации радиоизмерений на свч.
- •8.7 Панорамный измеритель коэффициентов отражений и передачи на свч.
- •Глава девять Измерения шумов электронных устройств.
- •9.1 Измерительные задачи.
- •9.2. Принципы измерения мощности шумов.
- •9.3. Методы измерений.
- •9.4 Метод измерительного аттенюатора – нулевой метод.
- •9.5 Нулевой модуляционный метод измерения .
- •9.5 Автоматизированные измерители коэффициента шума.
- •Глава десять. Обеспечение единства измерений.
- •10.1. Государственная система обеспечения единства измерений.
- •10.2. Нормативная база гси.
- •10.3. Организационные основы гси. Государственная метрологическая служба.
- •10.4. Метрологический контроль и надзор.
- •6.5. Эталоны
- •10.6. Поверочные схемы. Поверка и калибровка.
- •10.7. Метрологические характеристики средств измерений.
- •10.7. Методики выполнения измерений. Назначение методики выполнения измерений
- •Содержание документа на мви
- •Метрологическая экспертиза и аттестация документа на мви.
- •Заключение
- •Содержание
Содержание документа на мви
Разработку методики выполнения измерений осуществляют на основе исходных данных, которые изложены в техническом задании, технических требованиях, отчетах о научно-исследовательских работах, других документах. Исходные данные на МВИ включают: назначение методики, требования к значению погрешности (или неопределенности) результатов измерения, условия измерений, специфические требования.
Документ на МВИ в общем случае содержит ряд разделов, наименования и последовательность которых стандартизованы (ГОСТ Р 8.563-96). Допускается исключать или объединять отдельные разделы, а также включать дополнительные разделы с учетом специфики конкретного вида измерения.
Вводная часть устанавливает назначение и область применения МВИ. Назначение МВИ содержит наименование объекта измерения и измеряемой величины (свойства объекта), характеристики измеряемой величины, а также тех свойств, которые могут повлиять на точность измерения. Область использования документа может распространяться на отрасль, сеть лабораторий, отдельное предприятие и т.д.
Раздел “Требования к погрешности измерений” (или “Характеристики погрешности измерений”) содержит числовые значения требуемых или приписанных характеристик погрешности (или неопределенности) измерения или ссылку на документ, в котором они приведены. Приписанной называют характеристику погрешности результата измерения, полученную при соблюдении требований и правил данной методики. Если для разных значений измеряемой величины требования к погрешности различны, они могут быть приведены в форме таблиц, графиков, уравнений.
Погрешность измерения при проведении количественного химического анализа (МКХА) оценивают для всего диапазона определяемого компонента, оценки свойства, условий выполнения анализа. Погрешность измерения при МКХА может быть также оценена расчетным способом при наличии информации о погрешностях на каждой стадии проведения процедуры анализа. Требования к погрешности результата измерения устанавливаются с учетом всех составляющих - методической, инструментальной, субъективной (вносимой оператором), возникающей при отборе и приготовлении пробы.
В разделе ”Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы” перечисляются средства измерений и другие технические средства, применяемые при выполнении измерений. Здесь указываются типы (модели) СИ, их метрологические характеристики, при необходимости - чертежи, схемы, описания и технические параметры. Допускается вводить указания, разрешающие применение других СИ, имеющих аналогичные метрологические характеристики.
В разделе “Метод измерений” приводится описание приемов сравнения оцениваемого свойства (измеряемой величины) с соответствующей шкалой измерений. Если в данной измерительной процедуре применяются несколько методов, все они последовательно описываются.
Раздел “Требования безопасности, охрана окружающей среды” содержит требования, выполнение которых призвано обеспечить безопасность труда, нормы производственной санитарии и охраны окружающей среды.
Раздел “Требования к квалификации операторов” включается в МВИ при использовании сложных неавтоматизированных средств измерений и процедур обработки их результатов. В этом разделе указываются требования к уровню квалификации лиц, которые могут быть допущены к выполнению измерений, обработке их результатов.
В разделе “Условия измерений” содержится перечень влияющих величин, их номинальные значения и предельные отклонения (или границы диапазонов допустимых значений). При необходимости указываются предельные скорости изменения и другие характеристики влияющих величин, ограничения на продолжительность процедуры измерения и другие данные.
Раздел “Подготовка к выполнению измерений” описывает подготовительные работы, которые следует провести перед непосредственным выполнением измерений. К подобным операциям относят подготовку и проверку режимов работы технических устройств, сборку схем, подготовку проб и рабочих растворов, предварительное определение значений влияющих величин.
В разделе “Выполнение измерений” приводится описание операций процедуры измерения, их объем и последовательность, периодичность и количество измерений. Указываются требования о необходимости регистрации промежуточных результатов и значений влияющих величин, о форме регистрации (протокол, журнал, магнитная лента, дискета персонального компьютера, распечатка принтера и т.п.). Для МКХА дополнительно приводятся сведения о массе и количестве проб, о необходимости проведения контрольного (“холостого”) опыта и др.
В разделе “Обработка (вычисление) результатов измерений” содержится описание способов обработки и получения результатов измерений. Возможны ссылки на документы, в которых эти способы установлены. При необходимости приводятся данные, требуемые для расчета результатов - значения констант, уравнения, таблицы, графики.
Раздел “Контроль точности результатов измерений” содержит указания о формах и периодичности проведения контроля величин погрешностей результатов измерений, выполняемых по данной МВИ: нормативы, методы, средства и периодичность контроля, план проведения контроля.
Наконец, в разделе “Оформление результатов измерений” содержатся требования к форме представления результатов измерений. Указывается вид носителя полученной информации. При необходимости приводятся сведения о применяемых СИ, дате и времени получения результатов измерений. Документ, в котором изложены результаты измерений, удостоверяет оператор, проводивший измерения, а иногда - и руководитель соответствующей организации.
Теперь в качестве иллюстрации попробуем документально, с позиций ГОСТ Р 8.563-96, изложить древнюю методику выполнения измерений для процедуры определения величины стадия, описанную в самом начале этой главы.
Название: Государственная Вавилонская система обеспечения единства измерений. Единицы и меры длин (расстояний). Стадий. Методика выполнения измерений.
Требования к погрешности измерения: абсолютная погрешность определения значения стадия не должна превышать 1,5 священного локтя.
Средства измерений: восходящее Солнце; первый жрец (носитель постоянной скорости движения); мерная веревка, проградуированная в священных локтях; измерительный полигон - ровная горизонтальная площадка соответствующих размеров перед храмом.
Метод измерения: определяется длина пути, проходимого первым жрецом за время выката диска Солнца над горизонтом (интервал времени от появления верхней точки диска до его полного появления) Интервал времени определяется вторым жрецом, который, глядя на Солнце, подает сигналы начала движения и остановки первому жрецу.
Требования к безопасности: наличие штатной храмовой охраны.
Условия измерения: предрассветный час в день весеннего равноденствия; отсутствие дождя; скорость ветра не более 3 локтей в секунду; температура - средняя по времени года.
Подготовка к выполнению измерения: определение (астрономическое) даты весеннего равноденствия; тренировка жрецов на число шагов в минуту (контрольная цифра - 120) и на длину шага (контрольная цифра - 1,5 локтя); отбор основного жреца и его дублера.
Выполнение измерения: определение расстояния, проходимого жрецом за время выката диска Солнца над горизонтом. Примечание: фиксируется целое число шагов.
Вычисление результата измерения: расстояние по разделу 7 измеряется мерной веревкой с погрешностью не более 0,5 локтя; полученное значение фиксируется на папирусе (пергаменте).
Контроль точности результата измерения: результат измерения признается достоверным, если его расхождение с прошлогодним не превышает одного шага первого жреца (1,5 локтя); в противном случае длине стадия в текущем году приписывается значение, полученное прошлом году.
Оформление результата измерения: результат измерения заносится в храмовую книгу и объявляется глашатаем на главной площади Вавилона.