- •Тема 1.1 Вступ. Метрологія - наука про вимірювання Основні поняття про фізичні величини та їх вимірювання
- •1. Метрологія як наука про вимірювання
- •2 . Поняття фізичної величини
- •3. Вимірювання фізичної величини
- •4. Прямі і непрямі вимірювання
- •5. Сигнали вимірювальної інформації
- •6. Основи метрологічного забезпечення
- •7. Повірка. Класифікація повірок
- •Контрольні запитання:
- •Тема 1.2 Похибки вимірювань. Обробка результатів вимірів
- •1. Основні поняття та особливості
- •2. Класифікація похибок
- •2.1 За причиною виникнення
- •2.2 За способом вираження
- •2.3 За залежністю від вимірюваної величини
- •2.4 За характером зміни
- •2.5 За умовами вимірювання
- •2.6 За режимом вимірювання
- •3. . Підвищення точності засобів вимірювання
- •Контрольні запитання:
- •Тема 1.3 Засоби вимірювання
- •Основні положення.
- •1. Основні положення
- •2. Засоби вимірювання, за допомогою яких здійснюють операції вимірювання
- •3. Засоби вимірювання, за допомогою яких здійснюють процедуру вимірювання
- •4. Основні метрологічні характеристики і класи точності засобів вимірювання
- •Контрольні запитання:
- •Тема 2.1 Вимірювання струмів і напруг
- •1. Загальні поняття
- •2. Вимірювання струмів і напруг приладами прямої дії
- •3. Схеми увімкнення амперметрів і вольтметрів. Методична похибка при вимірюванні струму і напруги
- •4. Електронні аналогові та цифрові вольтметри та амперметри
- •5. Вимірювання струмів і напруг компенсаторами (потенціометрами) постійного та змінного струмів
- •6. Міри електричних величин
- •7. Електромеханічні вимірювальні перетворювачі
- •8. Вимірювальні трансформатори струму і напруги
- •Контрольні запитання:
- •Тема 2.2 Масштабні вимірювальні перетворювачі струму і напруги
- •1. Застосування вимірювальних перетворювачів роду фізичної величини
- •2. Шунти
- •3. Додаткові опори
- •4. Подільники напруги
- •Контрольні запитання:
- •Тема2.3 Вимірювання електричної потужності і енергії
- •1. Основні поняття
- •2. Вимірювання електричної потужності прямими методами
- •3 Опосередковане вимірювання потужності
- •4. Вимірювання потужності у трифазних електричних колах Вимірювання активної потужності у трифазних електричних колах
- •Вимірювання реактивної потужності у трифазних електричних колах
- •Контрольні запитання:
- •Тема 2.4 Вимірювання частоти, інтервалів часу, фази
- •1. Електромеханічні частотоміри
- •2. Цифрові методи вимірювання частоти, періоду, інтервалів часу
- •3. Вимірювання різниці фаз
- •Контрольні запитання:
- •Тема 2.5 Цифрові вимірювальні прилади
- •1. Основні поняття
- •2. Інформаційні процедури цифрових вимірювальних приладів
- •3. Аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі
- •Контрольні запитання:
- •Тема 3.1 Вимірювальні генератори
- •1. Визначення і класифікація
- •2. Основні характеристики
- •3. Генератори синусоїдального струму
- •4. Генератори імпульсних сигналів
- •5. Універсальні генератори
- •Контрольні запитання:
- •Тема 3.2 Електронні осцилографи
- •1. Призначення осцилографа
- •2. Будова осцилографа
- •3. Параметри осцилографа
- •Контрольні запитання:
- •Тема 3.3 Вимірювальні підсилювачі
- •1. Вимірювальні підсилювачі
- •2. Принцип роботи
- •4. Операційний підсилювач
- •Контрольні запитання:
- •Тема 3.4 Вимірювання параметрів електротехнічних і радіотехнічних пристроїв
- •1. Характеристика основних параметрів електротехнічних пристроїв
- •2. Міри електричного опору, ємності, індуктивності, взаємної індуктивності
- •3. Вимірювання електричного опору
- •3.1 Вимірювання опорів за допомогою магнітоелектричного вимірювального механізму
- •3.2 Вимірювання опорів за допомогою одинарних мостів постійного струму
- •3.3 Вимірювання опорів методом заміщення
- •3.4 Опосередковані вимірювання опору
- •4. Вимірювання електричного опору, ємності, індуктивності мостами змінного струму
- •Контрольні запитання:
2.2 За способом вираження
Похибки вимірювання за способом вираження поділяються на абсолютні, відносні і зведені.
Абсолютною похибкою () вимірювання називається різниця між результатом вимірювання (значенням вимірюваної величини) Х та істинним значенням вимірюваної величини Хі:
=X-Xi (1)
Оскільки істинне значення величини неможливо визначити, то замість істинного Хi застосовують дійсне значення Хд:
=X-Xд (2)
Абсолютна похибка — це розмірна величина, яка має ту ж саму розмірність, що і вимірювана величина.
Відносною похибкою () називають відношення абсолютної похибки до вимірюваної величини X:
. (3)
Здебільшого відносну похибку подають у відсотках
(4)
Точність вимірювання () визначається числом, оберненим до модуля відносної похибки:
, (5)
Зведеною похибкою (у) називається відношення абсолютної похибки до номінального Хном значення вимірюваної величини:
. (6)
Зведену похибку, як і відносну, часто виражають у відсотках, тобто
. (7)
За номінальне значення часто приймають найбільше значення, яке можна виміряти за допомогою даного засобу вимірювання.
2.3 За залежністю від вимірюваної величини
Абсолютні похибки поділяються на адитивні, які не залежать від вимірювальної величини, і мультиплікативні які лінійно збільшуються при збільшенні вимірювальної величини.
На рисунку 2,а наведено залежність адитивних абсолютної та відносної похибок від вимірюваної величини, а на рисунку 2,б аналогічну залежність для мультиплікативних похибок.
а б
Рис. 2
2.4 За характером зміни
За закономірністю проявлення похибки вимірювання поділяються на систематичні та випадкові.
Систематична похибка-це складова загальної похибки вимірювання, яка залишається незмінною або закономірно змінюється з повторними вимірюваннями однієї і тієї ж величини і в однакових умовах. Щоб зменшити цю похибку, не рекомендується вимикати живлення приладів під час короткотермінових перерв у роботі, тривалий час прогрівати прилади перед початком роботи. Основним способом зменшення систематичної похибки є усунення причини її виникнення. Наприклад, похибка від дії зовнішніх магнітних полів зменшується, якщо усунути магнітне поле із зони чутливості пристрою.
Випадковою називають похибку, яка змінюється непередбачувано, нерегулярно, хаотично, випадковим чином під час повторних вимірювань однієї і тієї самої величини в однакових умовах. Випадкові похибки виникають через велику кількість причин, які діють незалежно одна від одної. Це призводить до того, що результати окремих спостережень відрізняються один від одного, причому ці зміни відбуваються без будь-якої закономірності.
2.5 За умовами вимірювання
Похибки вимірювань залежать від умов, за яких виконується вимірювання. Нормальні умови вимірювання визначаються тим, що чинники, які впливають на результат вимірювання, наприклад тиск, температура, вологість повітря та інші, знаходяться в певних межах (температура 20+5С), що регламентується відповідними документами.
Основною похибкою називається похибка таких вимірювань, що проводяться за нормальних умов. Коли умови виходять за межі нормальних, то внаслідок впливу негативних чинників на процес вимірювання з’являється додаткова похибка.