- •Минский государственный высший авиационный колледж
- •Электрорадиоизмерения
- •Предисловие
- •Введение
- •Тема 1 общие вопросы электрорадиоизмерений
- •Основные сведения о средствах измерений
- •Общие сведения
- •1.1.2 Меры электрических величин
- •1.1.3 Измерительные преобразователи
- •1.1.4 Измерительные приборы, установки и системы
- •Основные свойства и характеристики средств измерений
- •1.2.1 Основные свойства средств измерений
- •Тема 2. Погрешности измерений
- •2.1 Общие сведения о погрешностях измерений
- •2.1.1 Классификация погрешностей измерений
- •2.1.2 Систематические составляющие погрешностей измерения
- •2.1.3 Случайные составляющие погрешностей измерения
- •Тема 3. Измерение тока и напряжения
- •3.1 Общие представления об измерении тока и напряжения
- •3.1.1 Измеряемые параметры тока и напряжения
- •3.1.2 Классификация приборов для измерения тока и напряжения
- •3.1.3 Измерение тока и напряжения с помощью электромеханических приборов Общие сведения об электромеханических приборах
- •Магнитоэлектрические приборы
- •Магнитоэлектрические амперметры
- •Магнитоэлектрические вольтметры
- •Электродинамические приборы
- •Электродинамические амперметры
- •Электродинамические вольтметры
- •Электромагнитные приборы
- •Электростатические приборы
- •3.3 Электронные вольтметры
- •3.3.1 Общие сведения об электронных вольтметрах
- •3.3.2 Аналоговые электронные вольтметры
- •Вольтметры амплитудных значений
- •Вольтметры средневыпрямленных значений
- •Вольтметры среднеквадратических значений
- •3.3.3 Цифровые вольтметры
- •Цифровые вольтметры с времяимпульсным кодированием
- •Тема 4. Измерение мощности электрических сигналов
- •4.1. Измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока
- •4.1.1 Общие сведения
- •4.1.2 Измерение мощности постоянного тока и переменного тока низкой частоты Измерение мощности постоянного тока
- •Измерение мощности переменного тока низкой частоты
- •4.2 Измерение мощности электрического тока на высоких и сверхвысоких частотах
- •4.2.1 Термоэлектрический метод
- •4.2.2 Метод терморезистора
- •4.2.3 Калориметрический метод
- •4.2.4 Измерение проходящей мощности на основе использования направленных ответвителей
- •4.2.5 Пондеромоторный метод
Тема 2. Погрешности измерений
2.1 Общие сведения о погрешностях измерений
2.1.1 Классификация погрешностей измерений
Погрешностью измерения называют отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Она включает в себя составляющие, отличающиеся по характеру их проявления.
Погрешность измерительного прибора – это разность между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины. Различают абсолютную, относительную, приведенную, основную и дополнительную погрешности средств измерений.
Абсолютная погрешность ΔХ определяется как разность между показателем прибора (номинальным значением меры) а и истинным X значением измеряемой величины: ΔХ=a—X. Так как истинное значение остается неизвестным, на практике можно найти лишь приближенную оценку абсолютной погрешности средства измерений.
Относительная погрешность δ – это отношение абсолютной погрешности ΔХ к истинному значению измеряемой величины: δ = ΔХ/Х. Она выражается в процентах. Относительная погрешность несет больше информации о точности измерений, чем абсолютная. Например, измерено два значения напряжения 10 и 100 В с одной и той же абсолютной погрешностью 0,5 В. Значения δ для этих измерений соответственно равны 5 и 0,5%. Относительная погрешность показывает, что точность второго измерения на порядок выше.
Приведенная погрешность δпр – это отношение абсолютной 'погрешности ΔХ к диапазону измерений D, выраженное в процентах: δпр = 100 ΔX/D. Эта погрешность характеризует потенциальную точность средства измерений.
Для прибора с нулевой отметкой на краю диапазона измерений или вне его D – конечный предел измерения; для прибора с двусторонней шкалой по обе стороны от нуля D – арифметическая сумма конечных пределов измерения.
Основной погрешностью называют погрешность средства измерений в нормальных условиях. Под нормальными понимают такие условия, при которых влияющие на результаты измерения величины (такие, как температура, влажность, частота и напряжение питания, внешние электрические и магнитные поля, положение прибора в пространстве и т. д.), находятся в установленных пределах. Например, температура должна составлять (20±2)°С, напряжение питания – 220 В± 10% и т. д.
Дополнительной погрешностью называют погрешность, вызываемую действием влияющих величин вследствие отклонения рабочих условий от нормальных. Нормальные и рабочие условия измерений указывают в стандартах технических требований и другой нормативно-технической документации на конкретные виды средств измерений.
Систематической составляющей погрешности измерения называется составляющая абсолютной погрешности, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины. Эта составляющая погрешности обусловлена факторами, которые в процессе измерений остаются постоянными или изменяются по определенному закону.
Случайной составляющей погрешности измерения называется составляющая абсолютной погрешности, изменяющаяся случайно при повторных измерениях одной и той же величины.
От этих составляющих погрешности нужно отличать так называемую грубую погрешность измерения, существенно превышающую ожидаемую при данных условиях. Она возникает, например, в результате невнимательности оператора, сбоя аппаратуры, кратковременного изменения напряжения в сети питания, ошибки при отсчете показаний, описки при их записи и т. д. При обработке результатов измерений необходимо выявить и устранить грубые погрешности.