Учреждение образования

«ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»

«МЕТРОЛОГИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ»

Методическая разработка для студентов спецальностей:

2.45.01.02 – Система радиосвязи и телевещания

Минск 2006

Раздел 1 Общие сведения о метрологии и измерениях. 5

1.1. Введение. Основные определения и термины. Физические величины и термины. Международная система единиц. Эталоны. 5

1.1.1 Единицы физических величин 6

1.1.2 Метрологическая служба и ее задачи. 12

1.1.3 Эталоны 13

1.1.4 Меры электрических величин 14

1.2 Виды измерений и методы измерений. Средства измерений, их технические и метрологические характеристики 14

1.2.2 Методы измерений 15

1.2.3 Средства измерений 16

1.3 Погрешности измерений 19

1.4 Организация метрологического обеспечения 24

Раздел 2. Аналоговые измерительные приборы 28

2.1. Общие сведения и классификация аналоговых измерительных приборов, принцип построения, основные технические характеристики 28

2.2 Приборы магнитоэлектрической системы 30

2.3 Прибора электромагнитной системы 32

2.4 Электродинамические приборы. 35

2.5 Электростатические приборы 36

Раздел 3. Цифровые измерительные приборы. 39

3.1 Основные принципы построения цифровых измерительных приборов и их характеристики. 39

3.2. Основные узлы ЦИП. 42

Раздел 4. Измерение тока и напряжения 50

4.1 Измеряемые параметры тока и напряжения 51

4.2 Классификация приборов для измерения тока и напряжения 54

4.3 Измерение тока 55

4.4. Электронные аналоговые вольтметры. 64

4.5. Электронные цифровые вольтметры 73

Раздел 5. Измерение мощности 78

5.1 Общие сведения и классификация методов и приборов для измерения мощности 78

5.2 Ваттметры проходящей мощности 85

6.1. Общие сведения, классификация, принцип построения измерительных генераторов 86

6.2. Низкочастотные генераторы 89

6.3. Высокочастотные генераторы 91

6.3.1. ИГ радиовещательного диапазона 91

6.3.2. ИГ метрового диапазона 93

6.3.3. Сверхвысокочастотные генераторы 94

6.4. Синтезаторы частоты 95

6.5. Генераторы сигналов специальной формы 97

Осциллографы 105

7.2 Виды развёрток электронного осциллографа 109

7.3 Цифровые осциллографы 117

Раздел 8. Измерение параметров электро- и радио цепей. 124

8.1. Измерение электрического сопротивления 124

8.2 Мостовые и резонансные методы измерения L, C. 130

Раздел 9. Исследование характеристик радио устройств. 133

9.1 Измерители амплитудно-частотнаы характеристик (АЧХ). 133

9.2. Исследование переходных характеристик радиоустройств. 136

РАЗДЕЛ 10. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ 139

10.2. Измерение фазового сдвига. 144

10.3 Анализ частотного спектра 149

10.4 Измерение нелинейных искажений. 154

10.5. Измерение параметров сигналов с амплитудной и угловой модуляцией. 157

Раздел 11. Автоматизация электрорадиоизмерений 159

11.1. Основные направления и принципы автоматизации электрорадиоизмерений 159

11.2. Применение микропроцессоров в электрорадиоизмерительных приборах 161

11.3. Измерительно-вычислительные комплексы 162

11.4. Информационно-измерительные системы 165

Заключение 168

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 169

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 171

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 172

Литература 173

Раздел 1 Общие сведения о метрологии и измерениях.

1.1. Введение. Основные определения и термины. Физические величины и термины. Международная система единиц. Эталоны.

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Измерения служат краеугольным камнем любой научной дисциплины и лежат в основе всех физических открытий. В технике связи измерения играют важнейшую роль в плане качественной и бесперебойной работы электрорадиооборудования, каналов связи и телекоммуникационных систем в целом. Своевременное и качественное проведение измерений позволяет оценить работу оборудования, каналов связи, систем связи, дать рекомендации по дальнейшему его использованию. На предприятиях радиосвязи, радиовещания и телевидения измерение на радиооборудовании осуществляются как ежедневно, в процессе контроля за работой оборудования эксплуатационно-техническим персоналом, а также проводятся периодические измерения, согласно плана-графика. Кроме всего этого отдельные виды измерений могут осуществляться с помощью других организаций и фирм, имеющих лицензию на этот вид измерений.

Измерения – это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Под измерением понимается процесс физического сравнения данной величины с некоторым ее значением, принятым за единицу измерения.

Единство измерений – это состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью.

Погрешность измерения – это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Чем меньше погрешность измеряемой величины, тем выше его точность.

Точность измерения – это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Погрешность измерения и точность измерения зависят от многих причин. Проведение измерения требует применения специальных технических средств (средств измерения).

Средство измерения – это техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства (характеристики). Метрологические характеристики устанавливаются нормативно-технической документацией и называются нормированными.