- •1.Основные понятия и определения.
- •2. Виды измерений
- •3. Информационный аспект измерений.
- •4. Классификация средств измерения.
- •5. Методы измерений.
- •6. Погрешности измерений. Классификация. Примеры.
- •7. Абсолютная, относительная, приведенная погрешности.
- •8. Систематические и случайные погрешности.
- •9.Основные метрологические характеристики си.
- •10. Аддитивная, мультипликативная погрешности и погрешность квантования.
- •11. Основные и дополнительные погрешности.
- •12. Способы нормирования погрешностей си. Нормирование основной и дополнительной погрешностей.
- •13.Динамический режим си. Описание с помощью дифференциальных уравнений.
- •14. Динамический режим си. Переходные и импульсно-переходные характеристики.
- •15. Вероятностное описание погрешностей.
- •17. Мосты и их характеристики.
- •18. Мосты для измерения сопротивления на постоянном токе.
- •19. Мосты переменного тока для измерения емкости и угла потерь.
- •20. Мосты переменного тока для измерения индуктивности и добротности.
- •21. Магнитоэлектрический измерительный механизм.
- •22. Магнитоэлектрические амперметры
- •23. Магнитоэлектрические вольтмеры
- •24. Магнитоэлектрические вольтметры
- •25. Электронные аналоговые приборы и преобразователи.
- •26. Электронные аналоговые вольтметры постоянного и переменного тока.
- •2. Вольтметры средних значений.
- •3. Вольтметры действующего значения.
- •27. Электронно-лучевые осциллографы. Характеристики. Способы применения.
- •28. Электронно-лучевые осциллографы. Развертка по амплитуде и длительности.
- •29. Цифровые приборы. Общие сведения классификация.
- •30. Основные методы преобразования непрерывной величины в код.
- •31. Основные характеристики цифровых си.
- •32. Помехозащищенность цифровых измерительных приборов.
- •33. Динамические погрешности циу.
- •34. Цифровые си. Времяимпульсный цифровой вольтметр. Структура принцип действия.
- •35. Обработка результатов измерений. Прямые измерения.
- •36. Обработка результатов измерений. Косвенные измерения.
- •37. Суммирование составляющих погрешностей распределенных по нормальному закону.
- •38. Суммирование составляющих погрешностей, закон распределения которых отличен от нормального закона.
33. Динамические погрешности циу.
Динамическая погрешность возникает при изменении мощности во времени сигнала.
U(t)Uвх(t)Ux(t)
Uвых(t)Nx
t
tи
Для оценки динамической погрешности принята следующая модель
U
ВхЦ
АЦП
входная цепь
Rвх
Входная цепь представлена в виде -
Uвх(t)CвхUвых(t)
- динамическая погрешность первого рода, обусловлена апериодическими свойствами входной цепи.
U(t)
Ux(t)
Ux
U'(t)
t
Пусть преобразование аналоговой величины в квантованную происходит методом последовательного счета.
ΔдинII(t)t0– время начала измерения
t0tпрtk t
определяется временем преобразования, с уменьшением времени преобразования погрешность стремиться к нулю.
, где М1 – модуль максимум первой производной сигнала – скорость его изменения.
Обычно погрешность первого рода меньше чем погрешность второго рода.
34. Цифровые си. Времяимпульсный цифровой вольтметр. Структура принцип действия.
Измеряемое Uxпреобразуется во временной интервалTx, который в свою очередь измеряется путем квантования импульсами стабильной частотыf0 и подсчетом этих импульсов за времяtxпреобразуется в код.
Ux
k
2
пуск
1
3
4
5
tx
СУ – сравнивающее устройство
ГЛИН – генератор линейного напряжения Uk.
ГИСЧ – генератор импульсов стабильной частоты. Период следование импульсов одинаков. (1) Узкие импульсы с большой скважностью.
В момент равенства 2-х напряжений UxиUkпоявляется сигнал на входе СУ.
Тг – триггер
к – ключ
ПС – пересчетная схема
ОУ – отсчетное устройство
Пусковой импульс открывает ключ К и запускает ГЛИН.
На выходе 5 импульс стабильной частоты с ГИСЧ
Угол наклона Ukили скорость его формирования известны.
- показания прибор (в пересчетной схеме)
На выходе ОУ - результат
Источник погрешностей ВИЦВ.
- погрешность квантования обусловлена периодом следования квантующих импульсов
- погрешность чувствительности обусловлена погрогом срабатывания СУ
Смещение импульсов может перескочить и м.б. недостающий или лишний импульс
δf0= Δf0/f0=(f0' –f0)/f0
f0' – изменение значение частоты за счет нестабильности
Погрешность линейности.
Причины возникновения 1. Нелинейность сигнала ни выходе ГЛИН. Привела к другому tx''. Погрешность определяется как Δл– δk=Δk/k=(k'-k)/k%
2. Погрешность от нестабильности коэфф. наклона
35. Обработка результатов измерений. Прямые измерения.
Цель измерения– установление значений измеряемой величины и оценка погрешности результата. Мат ожидание закона распределения измеряемой величины смещено с истинного значения на величину систематической погрешности. А дисперсия этого закона полностью определяется дисперсией случайной погрешности.
Последовательность шагов.
Получение экспериментальных данных
Оценка мат ожидания
Оценка систематической погрешности
Исключение систематической погрешности из ряда наблюдений, т.е. получение исправленного ряда
Получение оценки измеряемой величины близкой к истинному значению
Определение оценки дисперсии случайной погрешности.S[x]
Случай прямых измерений.
за оценку мат ожидания принимается среднее арифметическое значение результата измерения.
1. Дисперсия известна.
2. Дисперсия не известна, тогда по правилу обработки результата требуется определить оценку дисперсии S2[x]
- оценка дисперсии действительного значения
Для определения доверительногоинтервала погрешности необходимо определить закон распределения первой или второй дроби. Еслиxiраспределен по нормальному закону, то закон распределения дроби также нормальный.
Для определения границ доверительного интервала надо взять табличные значения zpиtpа потом обратиться к выражениями
В случае, если закон распределения не нормальный, то увеличивают nи используют табличные значений доверительных интервалов.
Промах – значительно отличается от остальных значений. Критерий:
Если неравенства не выполняются то xk– промах и должно быть исключено из ряда наблюдений.
Требуется повторный расчет и всех его характеристик.
Два момента, накладывающие ограничение на размер выборки:
поскольку увеличение числа измерений влечет увеличение времени проведения эксперимента, то должна быть уверенность в том, что измеряемая величина не изменяется.
Изменение условий проведения измерительного эксперимента
Однократное измерение (n=1)
S– определяется по ранее поведенным экспериментам
Как правило, все описания СИ содержат значения дисперсий.