- •Истинное значение измеряемой величины и его отражение в результате измерения. Неопределенность результата и методы оценки этой неопределенности. Абсолютная погрешность.
- •Канал вертикального отклонения луча электронного осциллографа: назначение, структура основные характеристики канала. Измерение амплитудных значений сигнала, погрешности измерения.
- •Универсальный электронный осциллограф: упрощенная структурная схема, основные технические характеристики.
- •Времяимпульсный вольтметр с двойным интегрированием: упрощенная структурная схема, временные диаграммы, ттх.
- •Компенсационный метод измерения на постоянном токе: функциональная схема, особенности метода, область применения.
- •Основные методы измерения частоты и их краткая характеристика. Осциллографические методы измерения частоты и интервалов времени. Решение этих задач с помощью цифрового осциллографа.
- •Цифровой метод измерения интервалов времени: структурная схема, временные диаграммы, показатели точности.
- •Основные методы измерения фазовых сдвигов и их краткая характеристика. Осциллографические методы измерения фазы.
- •Цифровые методы измерения фазовых сдвигов: временные диаграммы и упрощенная структурная схема фазометра среднего значения. Показатели точности.
- •Методы измерения активных сопротивлений в цепях постоянного тока: омметры, логометры.
1)
Истинное значение измеряемой величины и его отражение в результате измерения. Неопределенность результата и методы оценки этой неопределенности. Абсолютная погрешность.
Какими бы точными и совершенными ни были средства и методы измерения и как бы тщательно ни выполнялись сами измерения, их результат всегда отличается от истинного значения измеряемой физической величины, т.е. находится с некоторой погрешностью. Источниками погрешности являются: несовершенство применяемых методов и средств измерений, непостоянство влияющих на результат измерения физических величин, а также индивидуальные особенности экспериментатора. Кроме того, на точность измерений влияют внешние и внутренние помехи, климатические условия и порог чувствительности измерительного прибора.
Измерение можно считать законченным, если полностью определено не только значение измеряемой физической величины, но и возможная степень его отклонения от истинного значения.
Если прямое измерение проведено один раз — так называемое однократное прямое измерение, то результатом измерения являются показания средства измерения. При этом за погрешность результата измерения часто принимается погрешность средства измерения. В случае многократных наблюдений результат измерения и его погрешность находятся методом статистической обработки всех выполненных наблюдений.
В соответствии с этим различают измерения с точной, приближенной и предварительной оценкой погрешностей.При измерениях с точной оценкой погрешности учитываются индивидуальные метрологические свойства и характеристики каждого из примененных средств измерения, анализируется метод измерений, контролируют условия измерений с целью учета их влияния на результат измерения.
Если измерения ведутся с приближенной оценкой погрешности, то учитывают лишь нормативные метрологические характеристики средств измерения и оценивают влияние на их результат только отклонения условий измерения от нормальных.
Измерения с предварительной оценкой погрешности выполняются по типовым методикам, регламентированным нормативными документами, в которых указываются методы и условия измерений, типы и погрешности используемых средств измерений и на основе этих данных заранее оценена возможная погрешность результата.
Погрешность средства измерения — разность между показаниями СИ и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины. Она характеризует точность результатов измерений, проводимых данным средством.
Абсолютной погрешностью А, выражаемой в единицах измеряемой величины, называется отклонение результата измерения х от истинного значения х»:Δ = х - хn
Канал вертикального отклонения луча электронного осциллографа: назначение, структура основные характеристики канала. Измерение амплитудных значений сигнала, погрешности измерения.
Состоит из входного аттенюатора (делителя входного сигнала) и двух усилителей - предварительного и оконечного. Аттенюатор позволяет выбирать нужную высоту рассматриваемого изображения в зависимости от амплитуды исследуемых колебаний. С помощью переключателя входного аттенюатора (4), амплитуду сигнала можно уменьшить в 10 или 100 раз. (Около переключателя стоят надписи: 1:1 - в этом случае входной сигнал не ослабляется; 1:10 и 1:100 - в этих случаях ослабление соответственно в 10 и 100 раз). Более плавные изменения уровня сигнала, а значит и размера изображения на экране, получают с помощью регулятора чувствительности оконечного усилителя канала Y (10). В оконечном усилителе этого канала, как и канала горизонтального отклонения, есть регулировка смещения луча (11), а значит, и изображения, по вертикали.
Кроме того, на входе канала вертикального отклонения стоит переключатель 1, с помощью которого можно либо подавать на усилитель (конечно через аттенюатор) постоянную составляющую исследуемого сигнала, либо избавляться от нее включением разделительного конденсатора.
В универсальных осциллографах используется метод измерения амплитуд сигналов с помощью масштабной сетки, помещенной на экране осциллогафа.
Электронный вольтметр с амплитудным детектором подключен к источнику однополярных импульсов, амплитуда которых 56мВ, а скважность 4. Вольтметр предназначен для измерения действующих значений синусоидального сигнала. Определить показания прибора.
2)
Классификация погрешностей по закономерности их появления и по форме количественного выражения.
Погрешностью измерения называется отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой физической величины. Так как истинное значение измеряемой величины неизвестно, то при количественной оценке погрешности пользуются действительным значением физической величины. Это значение находится экспериментальным путем и настолько близко к истинному значению, что для поставленной измерительной задачи может быть использовано вместо него.
Погрешность средства измерения — разность между показаниями СИ и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины. Она характеризует точность результатов измерений, проводимых данным средством.
Абсолютная погрешность характеризует величину и знак полученной погрешности, но не определяет качество самого проведенного измерения. Δ = Δс + Δ˚.
Поэтому, чтобы иметь возможность сравнивать качество измерений, введено понятие относительной погрешности.
Относительной погрешностью 6 называется отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины:
(2.2)(дельта - абсолютная)
Мерой точности измерений служит величина, обратная модулю относительной погрешности. Погрешность часто выражают в процентах:
Для сравнения различных приборов используется понятие приведенной погрешности.
Приведенной погрешностью δпр, выражающей потенциальную точность измерений, называется отношение абсолютной погрешности А к некоторому нормирующему значению XN (например, к конечному значению шкалы прибора или сумме конечных значений шкал при двусторонней шкале):
(2.3)