-
Внесистемные (специальные) единицы измерений. Уровни передачи.
Специальные (внесистемные) единицы применяются для определения ослабления, усиления нелинейных искажений, уровней сигнала и др. параметров систем связи. В их основу положены логарифмические единицы измерений. Если используется десятичный логарифм, то единица измерения 1 дБ (децибел), если натуральный логарифм, то 1 Нп (непер).
1 дБ = 0,115 Нп; 1 Нп = 8,686 дБ
Единица измерения, выраженная в децибелах или неперах, называется уровнем (L), которые различают абсолютные, относительные и измерительные уровни передач.
Если за исходные величины принимаются значения Ро = 1 мВт; Uо = 0,775 В; Iо = 1,29 мА; Zо = 600 Ом – это абсолютные значения уровней.
Lм = 10 lg Р/Ро – уровень по мощности;
Lн = 20 lg U/Uо – уровень по напряжению;
Lт = 20 lg I/Iо – уровень по току;
Относительные уровни передачи – это логарифм отношения Р1, U1. I1,
измеренных в точке 1 к значению соответствующих величин, измеренных в
точке 2, или к среднему арифметическому этих величин, если измерений было три и более.
Абсолютные уровни по мощности, напряжению и току связаны между собой соотношениями.
- мощность и напряжение:
Lм = 10 lg (Р/Ро) = 10 lg (U12/Z1)/(U02/Z0) = 10 lg (U1/U0)2 –
-10 lg (Z1/Z2) = 20 lg U1/Ро – 10 lg (Z1/Z0) = Lн - 10 lg (Z1/Z0)
- напряжение и ток:
Lн = 20 lg (U1/U0) = 10 lg (I1* R1)/(I0* R0) = 20 lg (I1/I0) –
-10 lg (R1/R0) = Lт + 20 lg (R1/R0)
Зная соответствующий уровень, можно определить действующие значения напряжения и мощности
U= 0,775*100,05*Lн
Р = 1*10-3 100,1*Lм
-
Средства измерений. Классификация средств измерений. Условные обозначения.
-
Средство измерений (СИ) – техническое средство, используемое при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики. Метрологическими называют характеристики, оказывающие влияние на результат и погрешность измерения. К ним относятся: пределы измерений, пределы шкалы, цена деления, выходной код, погрешность, вариация показаний прибора, полное входное сопротивление, полное выходное сопротивление, функции влияния).
Все СИ подразделяются по следующим признакам:
1. По используемым физическим процессам СИ разделяют на механические, электромеханические, электронные, оптоэлектронные и т. д.
2. По физической природе измеряемой величины различают, например, вольтметры, амперметры, омметры и т. д. Классификация по этому признаку приведена в ГОСТ.
3. По виду измеряемой величины и по способу обработки приборы делятся на аналоговые и цифровые.
4. По структурному принципу различают СИ прямого действия, в которых реализуется метод непосредственной оценки, и СИ сравнения, работа которых основана на методе сравнения.
5. По структурному признаку СИ также можно классифицировать по числу каналов: одноканальные, двухканальные и многоканальные.
6. По частотному диапазону СИ можно разделить на низкочастотные, высокочастотные и СВЧ.
7. По месту использования (или по метрологическим характеристикам) СИ можно разделить на лабораторные и производственные, которые резко отличаются по условиям эксплуатации, по техническим и метрологическим характеристикам.
8. По точности можно разделить на эталоны, образцовые СИ, и рабочие СИ.
Эталоны СИ – предназначены для хранения единицы физической величины с целью передачи другим СИ.
Образцовые СИ – мера измерения, измерительный прибор или измерительный преобразователь, служащий для проверки по ним других СИ (рабочих).
Поверка средств измерений – определение специальной метрологической службой погрешности средств измерений и установление его пригодности для дальнейшего применения (использования).
Рабочее средство измерений – средство, широко применяется на практике и не связано с передачей размера единиц измерений.
9. По техническому назначению: меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные системы и вспомогательные устройства.
Мера СИ предназначена для воспроизводства единиц физической величины заданного размера с необходимой для данных измерений точностью.
Измерительные преобразователи (ИПр) предназначены для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающегося восприятию наблюдателем. В преобразователи могут входить измерительные механизмы.
Измерительные приборы (ИП) предназначены для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем (вольтметр, осциллограф, частотомер).
Требования, предъявляемые к измерительным приборам: потребление минимальной мощности, а также их включение в электрическую цепь не должно оказывать большого влияния на сопротивление этой цепи, т.е. измерительные приборы, применяемые в электрических цепях не должны вносить заметных искажений в режим работы цепи.
Измерительная установка – совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, преобразователей, приборов) и вспомогательных устройств, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для наблюдения, которая, как правило, располагается в одном месте.
Измерительная система – совокупность объединенных между собой каналов связи, предназначена для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в различных системах управления устройств.
Вспомогательное устройство – средство измерения величин, влияющих на метрологические характеристики другого средства измерения, вместе с которым оно применяется.
В качестве вспомогательных устройств применяют образцовые двухполюсники (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности), образцовые и вспомогательные четырехполюсники (магазины затуханий, делители напряжений).
Условные обозначения
