Системати-

ческие

Cлучайные

Промахи

Методические

Приборные

Рис. 6

Истинное значение X узнать невозможно, но в теории ошибок доказано, что если учтены все основные систематические ошибки и источники случайных погрешностей, то оценка:

X  = (10)

является наилучшей, состоятельной и несмещенной. Здесь - среднее значение ФВ с поправками систематических ошибок, N - число измерений (размер выборки), k - коэффициент распределения случайной величины, б_х - среднеквадратичное (стандартное) отклонение.

Методики статистической обработки результатов измерений изложены в [1]. Погрешность стандартных ИП принято характеризовать классом точности. Это максимальная сумма относительных систематической и случайной погрешностей измерения в условиях, не выходящих за рамки технических норм. Класс точности определяется относительно нормированного значения шкалы прибора. Обычно это 0,77 от предела измерения.

Логарифмические единицы измерения

Интервал значений токов и напряжений (динамический диапазон) в РЭА достаточно широк - 610 порядков. Часто встречаются задачи сравнения I и U после прохождения цепи. Для этого находят отношения вида I₁/I₂ и U₁/U₂. Эти две причины оправдывают широкое использование безразмерных логарифмических единиц измерения: децибел и непер. Эти величины вводятся формулами:

U_d = 20lg(U/U₀) = 10lg(P/P₀), (11)

U_N = ln(U/U₀), (12)

где U₀ и P₀- опорные значения, обычно принятые равными 0,77 В (ВА) (иногда 1 В или 1 мВ). Неудобное значение U₀ = 0,77 принято с единственной целью - наблюдать небольшое (+2 дБ) приращение показаний прибора. Чаще всего в электронике используют децибел. Шкалы приборов, кратные 3 и 10, в этих единицах получаются путем простого прибавления или вычитания 10 дБ.

2.3. Измерение сопротивлений

Сопротивление участка цепи можно вычислить по закону Ома (метод вольтметра-амперметра). Сопротивление радиотехнического элемента измеряют омметром или мостом. Омметры реализуются по методам стабилизированного тока или напряжения.

В первом случае используется источник стабильного тока, величина которого не зависит от измеряемого сопротивления R_x, и электронный вольтметр с большим входным сопротивлением Z_вх (рис. 7).

Рис. 7

Если Z_вх >> R_x, то U_x =I*R_x, где I = const. Шкалу вольтметра можно непосредственно отградуировать в омах. Метод источника тока широко используется в цифровых тестерах. Но он вносит систематические погрешности при измерении нелинейных резисторов. В этом случае предпочтительнее метод стабилизированного источника напряжения (ЭДС).

Рис. 8

Если R_i << R_x, то I = E/R_x и шкалу амперметра можно отградуировать в омах, но шкала получается нелинейной. Этот метод применяется в основном в простейших тестерах с электромеханическими индикаторами и при исследовании нелинейных резисторов.

Мостовые схемы обеспечивают высшую точность измерения. Неизвестный резистор включают в одно из плеч моста (чаще всего моста Уитсона) и балансируют мост, изменяя эталонное сопротивление в другом плече моста. Измерения трудоемки и требуют наличия магазина высокоточных сопротивлений.

В простейших мостовых омметрах используют неуравновешенный мост. Измерительный прибор в диагонали моста отградуирован в омах. Шкала получается нелинейной.

Уравновешенные мосты чаще всего используют для измерений полного сопротивления на переменном токе. Выпускаются полностью автоматизированные цифровые мосты, которые после балансировки показывают активное сопротивление, емкость и индуктивность исследуемого элемента.