2.Классификация средств измерений.Основные характеристики си.

Средства измерения (СИ)-техн.средства,обладающие нормированными метрологическими хар-ми,такими как:1)чувствительность прибора ;-постоянная для данного прибора; 2)для согласования различных приборов др с другом необ-мо знать вх/вых значенияR-ия;3)погрешность СИ;4)номинальная функция преобразования СИ; 5)пределы измерений;6)надежностьт.е. частота отказа и время безотказной работы.Классификация СИ:1)Мера-СИ, ктр предназначено для воспроизведения физической вел-ны данного размера.мера д/быть всегда одноименной с физ.вел-ой.н-р, калибраторы напряжений, магазины сопротивлений.2)измерительный преобразователь-СИ,ктр вырабатывает сигнал измеряемой информации в форме, ктр более удобна для например дальнейшего его преобразования или хранения.3)измерительный прибор(датчик)- СИ,ктр предназначен для выработки сигнала,ктр более удобен для понимания и восприятия оператором. Пример-блок-схема цифрового термометра :входная вел-на-температура,преобразователь(1)преобразует ее в удобную форму-эквивалентное значение сопротивления,т.к.сопротивление зависит от температуры,далее-измерительная система(2),здесь вых.вел-на сопротивление,далее-усилитель(3),АПЦ(4)-преобразует в цифровой код и цифровой индикатор(5).

4)измерительная установка и информационно-измерительная система.изм.установка-представляет совокупность функционально-объединенных СИ,ктр вырабатывает сигнал в удобной для восприятия форме.здесь СИ расположены в одном месте. Используется при поверке приборов.Информац-измерительная система-совокупность СИ,ктр имеют общие алгоритмы работы,вырабатывают информацию в удобной для преобразования, передачи или хранения форме.здесь СИ объединены в одном блоке.Иис используется в компьютере, в работе программного обеспечения.

5)измерительные принадлежности-это вспомогательные средства при измерениях.

3.Классификация погрешностей процесса измерения.

1)по влиянию внешних условий:а)основная-возникает при н.у и при постоянстве этих условий;б)дополнительная; 2)по способу выражения: а)абсолютная,ктр выражается в тех же величинах, что и измеряемая вел-на; б)относительная, выражается в %-ах; в)приведенная (нормирует к определенной шкале измерений) ; 3)по причине возникновения: а)инструментальные-связаны с использованием нектр инструментов; б)субъективная-зависит от работы оператора, от точности отсчета по шкалам измерения; в) методические возникают в процессе использования нектр методов измерения либо при исп-ии неудачной модели объекта. Н-р,при определении амплитудного значения напряжения. Методическая погрешность возникает из-за того,что синусоида переменного напряжения неидеальна. Необх-мо также выбирать способ включения измерит прибора в схему

Первый способ используют при низкоомных нагрузках,второй-при высокоомных из условия: .еслиR<Rгр-1способ,если R>Rгр-2способ.4)в зав-ти от режима работы СИ:а)статические(характерно постоянство измеряемой вел-ны во врмени);б)динамические (выходная вел-на изменяется во времени),отражается инерционные свойства СИ. н-р, зависимость терморезистора от температуры.5)по зав-ти абс.погр-ти от измеряемой вел-ны:а)нелинейная; б)аддитивная (неточность установки «0»); в)мультипликативная (опр-ет чувствительность)

6)по характеру изменения:а)случайные-это те составляющие погрешности,ктр изменяются случайно,у них нет закономерности и их нельзя исключить с

помощью поправок,их оценивают используя теор.вероятность.б)систематические-их можно обнаружить при многократных экспериментах,они м/бытьпериодическими(н-р,при колебаниях сигнала сети), постоянными (неточность установки нуля),монотонно-изменяющимися. Их исправляют с помощью поправок.в)грубые-они резко отличаются от других измерений,проверяются критериями и отбрасывают,если подтверждается,что промах.г)прогрессирующие-для динамических процессов.могут быть исправлены поправками,но только в конкретный момент времени.

4.оценка систематических погрешностей процесса измерений. методы обнаружения. введение поправок. 1)метод замещения-используется идеальная мерка : I1=I2, Θ=Rобр-Rк

2)м-д противопоставления:исп-ют одинарный мост,ктр регулируют ч/з R1,затем меняют плечи местами.,и получаем, Θ=Rх-Rхном.3)м-д рандомизации:одну и ту же вел-ну измеряют разными методами и приборами.и чем больше приборов и методов,тем выше вероятность,что постоянная систематическая погрешность скомпенсируется.4)м-д компенсации по знаку-изменяют полярность ЭДС:

Статический метод(Критерий Аббе)-сравнение дисперсий рез-ов измерения, найденных 2-мя путями:1)-квадрат СКО; 2)-дисперсия,хар-ет степень рассеяния от мат.ожидания.-критерии Аббе.т.е.,присутствие сист погр приведет к смещению центра группировки.если<табличная,то сист.погр-ти нет. методы борьбы -введение поправок-вел-на,одноименная измеряемой,ктр вводится в рез-ат измерения для устранения сист.погр-ти.. до введения поправки:∆1=Θ1+tpS; после введения попраки:∆2=Θ2+tpSx=

Θ1-c+tp*,∆1>∆2; -предел введения поправок.

5.Оценка случайных погрешностей измерений.основные законы распределения случ.погрешностей.при оценке случ.погр-ти пользуются понятиями теор.вер: 1)мат.ожидание-для непрерывн.случ вел-ны, где ω(Х)-вероятностный закон распределения сл.вел.-для дискретной сл.вел,гдеpi-вероятность появления сл.вел, Хi-сл величина. Мат.ожидание-это неслучайная вел-на,относительно ктр-ой рассеиваются другие значения случ.вел-ны.2)закон распределения(ниже б/т). 3)дисперсия-вел-на,ктр характеризует отклонения отн-но мат.ожидания..чем меньшеD,тем точнее измерения. 4)СКо-среднеквадратичное отклонение ;5)вероятность попадания в доверительный интервал.выделяют стационарные случайные процесс-они протекают однородно во времени с постоянной амплитудой колеблются вокруг средней функции.,;-спекктральная функция хар-ет плотность частотной реализации. случ.вел-ны м/быть описаны функциями распределения.различают 1)интегральную ф-ию распределенияF(x)=P{-∞<Xi≤X} отражает вероятность события,в ктр-ом каждая случ.вел-на Xi принимает значение < Х.

2)м/быть дифференциальной:(закон распределения)

Основные з-ны распределения:1гр:распределении Гаусса,

=2 -нормальное распределение Гаусса,=1-распр.Лапласса. чем больше,тем ближе к трапецеидальному ,а при=∞,распред-ие становится равномерном. Центральная теорема теор.вер:распределение случ.погр-ти будет близкой к нормальному всегда,когда на рез-ты измерения влияюет множество факторов,действие каждого из ктр-ых в отдельности незначительно по сравнению с суммирующим действием всех остальных.2гр:трапецеидальное распр-ие:равномерное(а),треугольное(б)и иснтиннотрапецеидальное(в).

3гр:уплощенная расп-ие-композиция из экспоненциального и равномерного.