- •В. И. Яненко
- •Учебное пособие Издание третье
- •Автор: в.И.Яненко
- •Введение
- •1 Характеристика измерения
- •2. Классификация измерений. Основные методы
- •Глава 1. Основы теории погрешностей
- •1.1 . Классификация погрешностей измерений
- •1.2. Систематические погрешности
- •1.3. Свойства случайных погрешностей
- •1.4. Постулат среднего арифметического /Гаусса/
- •1.5. Определение среднеквадратической ошибки при косвенных методах измерений
- •1.6. Среднеквадратическая ошибка среднего арифметического
- •1.7. Определение поля допуска ( неопределённость типа а)
- •Результат измерения необходимо записать в виде:
- •1.8 . Апостериорная неопределенность, энтропийная погрешность
- •Если погрешность с произвольным законом распределения имеет [1]
Министерство образования и науки РФ
ФГОУ ВПО «Уральский Федеральный университет»
имени первого Президента России Б.Н.Ельцина
В. И. Яненко
Метрология и радиоизмерения.
Учебное пособие Издание третье
Научный редактор – проф. канд. техн. наук А.П.Мальцев
ЕКАТЕРИНБУРГ
2011
УДК 006.91(075-8)
ББК 30.10 я 73
Я 55
Рецензенты:
кафедра «Автоматизация производственных процессов» УГЛУ
(зав. кафедры канд. техн. наук С.П.Санников) ;
главный метролог, доц. канд. техн. наук Н.В.Кортев (УГГА-УГГУ)
Автор: в.И.Яненко
Я 55 Метрология и радиоизмерения: учеб. пособие /
В.И. Яненко. Екатеринбург: ФГОУ ВПО УФУ, 2011. 150с.
ISBN
В настоящем учебном пособии излагаются вопросы метрологического обеспечения средств измерения в электронике на основе положений теории информации. Потребность в книге вызвана тем, что измерения этой области отличаются высокой точностью, при реализации которой важную роль играют случайные погрешности, последние в реальных приборах проявляются по многообразным законам распределения вероятности. Только оценка закона распределения дает обоснованную оценку погрешности измерительного прибора. Рассмотрены разнообразные методы преобразования информации в основных измерительных приборах, применяемых в электронике, основные требования и необходимый объем поверки, устанавливаемый существующими стандартами.
Пособие предназначено для студентов специальностей «Радиотехника»
и «Радиоэлектронные системы». Указания могут быть использованы при освоении теоретического курса «Поверка, калибровка средств радиотехнических измерений».
Издание второе переработано и дополнено.
Библиогр.: 18 назв. Рис.66.
УДК 006.91(075.8)
ББК 30.10 я 73
ФГОУ ВПО «Уральский
Федеральный университет 2011
ISBN
Оглавление
|
ВВЕДЕНИЕ |
|
|
1. Характеристика измерения…………………………………………………. |
5 |
|
2. Классификация измерений. Основные методы…………………………… |
6 |
|
Глава 1. Основы теории погрешностей………………………………... |
8 |
|
1.1. Классификация погрешностей измерения………………………………. |
8 |
|
1.2. Систематические погрешности…………………………………………... |
9 |
|
1.3. Свойства случайных погрешностей……………………………………... |
10 |
|
1.4. Постулат среднего арифметического / Гаусса /………………………... |
13 |
|
1.5. Определение среднеквадратической ошибки при косвенных методах измерений………………………………………………………… |
13 |
|
1.6. Среднеквадратическая ошибка среднего арифметического…………… |
15 |
|
1.7. Определение поля допуска / Неопределенность типа А /……………... |
15 |
|
1.8. Апостериорная неопределенность, энтропийная погрешность……….. |
17 |
|
1.9. Характеристики измерительных приборов……………………………… |
21 |
|
Глава 2. Средства и методы измерения напряжений и токов………… |
27 |
|
2.1. Основные характеристики напряжения…………………………………. |
27 |
|
2.2. Электромеханические приборы для измерения токов и напряжений … |
28 |
|
2.3. Конструкция электромеханических приборов………………………….. |
29 |
|
2.4. Приборы магнитоэлектрической системы………………………………. |
30 |
|
2.5. Приборы магнитоэлектрической системы с полупроводниковыми преобразователями…………………………………………………………. |
32 |
|
2.6. Приборы термоэлектрической системы…………………………………. |
34 |
|
2.7. Электронные вольтметры, их классификация…………………………... |
36 |
|
2.8. Вольтметр среднеквадратичных значений напряжений………………... |
38 |
|
2.9. Вольтметры средневыпрямленного напряжения……………………….. |
40 |
|
2.10. Вольтметры амплитудных (пиковых) значений напряжения………… |
41 |
|
2.11. Вольтметры импульсных напряжений…………………………………. |
44 |
|
2.12. Цифровые вольтметры, общая характеристика………………………... |
45 |
|
2.13. Цифровой вольтметр с время-импульсным преобразованием……….. |
46 |
|
2.14. Цифровые вольтметры поразрядного уравновешивания …………….. |
48 |
|
50 51 |
|
2.17. Погрешности электронных вольтметров………………………………. |
52 |
|
2.18. Особенности поверки вольтметров…………………………………….. 53 | |
|
Глава 3. Средства измерения параметров формы электрических сигналов………………………………………………….. |
55 |
|
3.1. Классификация средств…………………………………………………... |
55 |
|
3.2. Самопишущие приборы…………………………………………………... |
55 |
|
3.3. Светолучевые осциллографы…………………………………………….. |
56 |
|
3.4. Универсальные электронные осциллографы……………………………. |
58 |
|
3.5. Стробоскопическое преобразование и цифровые осциллографы……... |
63 |
|
3.6. Поверка электронно–лучевых осциллографов …………………………. |
66 |
|
3.7. Анализаторы спектра……………………………………………………... |
68 |
|
3.8. Измерители нелинейных искажений…………………………………….. |
71 |
|
3.9. Измерение характеристик шума ………………………………………… |
73 |
|
3.10. Интеллектуальные измерительные системы…………………………... |
75 |
|
Глава 4. Средства измерения временных параметров сигнала, измерительные генераторы………………………………………………... |
77 |
|
4.1. Общие замечания………………………………………………………….. |
77 |
|
4.2. Электронносчетный частотомер…………………………………………. |
79 |
|
4.3. Квантовые меры частоты…………………………………………………. |
83 |
|
4.4. Измерительные генераторы………………………………………………. |
85 |
|
4.5. Поверка электронно-счетных частотомеров…………………………….. |
93 |
|
4.6. Поверка измерительных генераторов……………………………………. |
93 |
|
4.7. Средства измерения фазового сдвига и их поверка…………………….. |
95 |
|
Глава 5. Средства и методы измерения параметров цепей…………… |
99 |
|
5.1. Мостовые методы…………………………………………………………. |
99 |
|
5.2. Резонансный метод, куметр………………………………………………. |
101 |
|
5.3. Метод дискретного счета…………………………………………………. |
103 |
|
5.4. Поверка измерителей параметров цепей………………………………… |
105 |
|
5.5. Измерительная линия……………………………………………………... |
105 |
|
5.6. Измерение коэффициента отражения направленными ответвителями……………………………………………………………… |
109 |
|
5.7. Аттенюаторы, применение модуляционного метода…………………… |
111 |
|
Глава 6. Средства измерения мощности………………………………. |
117 |
|
6.1. Общие сведения, классификация…………………………………………. |
117 |
|
6.2. Калоромертический измеритель мощности СВЧ……………………….. |
118 |
|
6.3. Болометрические и термисторные измерители мощности СВЧ……….. |
120 |
|
6.4. Ваттметры проходящей мощности………………………………………. |
123 |
|
6.5. Поверка средств измерения мощности………………………………….. |
124 |
|
Глава 7. Организация метрологической службы, основы стандартизации / Муратов Ю.Р. Яненко В.И./…………………………... |
126 |
|
7.1. Законодательная база обеспечения единства измерений………………. |
126 |
|
7.2. Основные положения Закона РФ «Об обеспечении единства измерений»………………………………….. |
128 |
|
7.3. Государственная система обеспечения единства измерений РФ……… |
133 |
|
|
|
|
Приложение……………………………………………………………….. |
146 |
|
Основные обозначения…………………………………………………….. |
146 |
|
Библиографический список……………………………………………….. |
147 |
“Надо измерять все измеримое и
делать измеримым то, что пока
еще не поддается измерению”.
Галилео Галилей