18.Класифікація засобів вимірювань. Дати визначення засобам вимірювання
Засоби вимірювання – технічні засоби, які використовуються при вимірюванні і мають нормовані метрологічні характеристики. Метрологічними називаються характеристики, які впливають на результат і похибки вимірювання.
У відповідності до ДСТУ всі засоби вимірювань діляться на шість видів: пристрої, вимірювальні перетворювачі, вимірювальні прилади, допоміжні засоби вимірювань, вимірювальні установки і вимірювальні системи. Найчисленнішою групою засобів вимірювань є вимірювальні прилади і перетворювачі, які узагальнено називаються вимірювальними пристроями (ВП). Їх класифікують за різними ознаками:
- за фізичними процесами ВП, що використовуються, поділяють на механічні, електромеханічні, електронні, оптоелектронні тощо.
- за фізичною природою величини, що виміряється, розрізняють вольтметри, амперметри, термометри, манометри, рівнеміри, вологоміри тощо.
- за видом величини або сигналу вимірювальної інформації, що виміряється, а також за способом обробки сигналу прилади поділяють на аналогові і цифрові. В аналогових приладах покази є безперервною функцією величини, що виміряється, тобто можуть також, як і величина, що виміряється, приймати нескінченну множину значень. При цьому, покази можуть бути як безперервною, так і дискретною (переривистою) функцією величини, що виміряється, тобто розрізняють прилади безперервної і дискретної дії.
За структурним принципом розрізняють вимірювальні пристрої прямої дії (перетворення); в якому реалізується метод безпосередньої оцінки, вимірювальні пристрої, робота яких заснована на методі порівняння. У вимірювальних приладах прямої дії перетворення сигналу відбувається в одному напрямку послідовно. Якщо вихідний сигнал У видається у формі, доступній для безпосереднього сприйняття, дана структурна схема характеризує його як прилад, а якщо для подальшої обробки і зберігання, – як перетворювач.
За структурними ознаками ВП також можна класифікувати за числом каналів і тимчасовій послідовності перетворень вхідних сигналів. Залежно від числа вхідних сигналів, несучих інформацію про величину, що виміряється, ВП бувають з одним (наприклад – вольтметр), двома (фазометр) і більше входами, тобто відповідно одно-, дво- і багатоканальними.
Залежно від тимчасової послідовності перетворень вхідних сигналів (якщо їх більш ніж два) розрізняють ВП з одночасним (паралельним) і послідовним перетвореннями. При послідовному перетворенні сигнали обробляються по черзі, причому за цикл вимірювання кожний сигнал через вхідне перемикаюче пристрій (комутатор) подається на вхід перетворювача один раз. Різновидом послідовного перетворювача є періодичний пристрій, коли за час одного циклу вимірювання сигнали перемикаються багато разів. Послідовне перетворення дозволяє зменшити апаратурні витрати за рахунок переходу від багатоканальної структури до одноканальної з вхідним комутатором. Крім того, одноканальна структура ВП дозволяє зменшити ряд похибок, що звичайно викликаються неідентичністю характеристик різних каналів.
За точністю ВП ділять на зразкові, що використовуються для перевірки інших ВП і затверджені як зразкові, і персонал, що використовуються безпосередньо в практичних вимірюваннях, не пов'язаних з передачею розміру одиниць.
За частотним діапазоном ВП ділять на низькочастотні (НЧ), високочастотні (ВЧ) і надвисокочастотні (СВЧ), по ширині смуги частот – на широкосмугові і виборчі (селективні).
За місцем використовування ВП ділять на лабораторні і виробничі, які різко відрізняються за умов експлуатації, за технічними і метрологічними характеристиками.
19.Розкрийте зміст поняття алгоритму. Властивості алгоритмів, способи подання. Структурна теорема.
Алгоритм – заздалегідь задана зрозуміла й точна вказівка виконати певну послідовність дій із заданої фіксованої множини для розв’язання всіх задач даного класу.
Сформулюємо основні властивості алгоритму.
Дискретність. Будь-який алгоритм зображається у вигляді окремих дій. Виконання команд алгоритму повинно бути послідовним, з точною фіксацією моментів завершення виконання однієї команди і початку виконання наступної.
Скінченність. Виконання алгоритму припиняється після виконання скінченної кількості кроків. У математиці існують обчислювальні процедури, які мають алгоритмічний характер, але не мають властивості скінченності.
Визначеність. Кожний крок алгоритму має бути чітко і однозначно визначений, щоб не допустити довільного трактування виконавцем. Тобто алгоритм розрахований на механічне виконання. Якщо один і той самий алгоритм доручити для виконання різним виконавцям, то вони повинні здобути один і той самий результат.
Зрозумілість. Формулювання команд алгоритму має бути орієнтоване на конкретного виконавця.
Масовість. У алгоритмі повинна бути передбачена можливість виконання його для різних початкових значень, щоб використовувати його для розв'язування цілого класу однотипних задач.
Результативність. Алгоритм повинен забезпечувати можливість одержання результату після скінченої кількості кроків.
Ефективність. Кожний крок алгоритму повинен бути виконуваним, тобто кожна дія повинна бути достатньо простою, щоб її можна було виконати точно і за скінченний проміжок часу.
Як бачимо, для того, щоб набір інструкцій, можна було назвати алгоритмом, він повинен задовольняти низці умов. Базові структури алгоритмів – способи керування процесами обробки даних. Логічна структура будь-якого алгоритму може бути представлена комбінацією трьох базових структур: слідування, розгалуження, повторення.
Слідування передбачає, що тіло алгоритму представляє собою послідовність команд, що виконуються одна за одною. Розгалуження - це керуюча структура, яка передбачає можливість вибору з кількох варіантів, для кожного з яких в залежності від умови виконується різна послідовність команд. Цикл - це керуюча структура, яка дозволяє багаторазово повторити дану послідовність дій.