1.Основные понятия и определения измерительной техники. Этапы измерительного эксперимента.

Измерение - определение значений физических величин опытным путем при помощи специальных технических средств.

Величина характеризуется значением, которое и надо определить опытным путем.

Специальные технические средства имеют метрологические св-ва и предназначены для того или иного измерения.

Виды средств измерения:

- Измер. приборы - нужны для получения измерительной информации в форме, доступной оператору.

- Измер. преобразователи - для получения информации в недоступной оператору форме. Датчик - особый преобразователь, находящийся в непосредственной близости с объектом.

- Мера - образец физической величины, предназначенный для хранения или воспроизведения некоторого значения этой величины.

- Измер. установка - комплекс измер. средств, сосредоточ. в одном месте и предназначенных для выполнения измерительных задач.

- Измер. система - средство измерения, которое состоит из комплекса других средств измерения, пространственно разнесенных и выполняющих различные задачи. Соединены каналами связи.

- Информ.измер. система - то же самое, что и измер. система, но принципиальную роль играют вычислительные ср-ва.

- Информ. система - измерения не играют важной роли, она сосредоточена на преобразовании информации.

Этапы проведения эксперимента:

- Постановка задачи. Сбор всех материалов, относящихся к объекту, организация эксперимента, оценка необходимой точности.

- Планирование эксперимента. Сколько опытов, в какой последовательности проводить измерения, частота.

- Исключение предыстории (рандомизация)

- Физическое выполнение.

- Анализ экспериментальных данных.

- Интерпретация.

- Представление результатов.

2.Виды и методы измерений.

Виды измерений:

- Прямое - нужная величина измеряется непосредственно.

- Косвенное - прямым образом определяются некоторые величины, затем посредством расчета определяются нужные величины.

- Совместное и совокупное - их цель определить некоторые коэффициенты; в совместном у коэффициентов одинаковые размерности, в совокупном - нет.

Методы измерений:

- Непосредственной оценки - результат непосредственно считывается с прибора. Быстро, но не точно.

- Сравнения - при каждом акте измерения происходит сравнение с мерой.

-- Нулевой подметод - разница между изм. величиной и мерой доводится до нуля.

-- Дифф. подметод - разница не компенсируема, значения меры изм. величины различны. Эта разница потом вычисляется.

-- Замещения подметод - изм. величина замещается мерой в замерит. схеме. Если изм. схема работает так же, то изм. величина равна мере.

3.Погрешности, систематические и случайные.

Абсолютная погрешность = Аист - Аизм.

Аист - истинное значение, измер. образцовым прибором.

Относит погр-сть = Абс.погр-ость/Аист.

Погрешности классифицируются:

- систематические - проявляют себя закономерно

- случайные - последующий результат отличается от предыдущего без какой-либо закономерности.

- грубые - неприемлемые ошибки из-за ошибки оператора или поломки прибора.

Систематические погрешности трудно выявляются, в отличие от грубых и случайных.

СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТЬ возникает в случаях:

- Инструментальная погр-сть - несовершеннство прибора.

- Метод измерения - методическая погрешность, влияние прибора на предмет или объект.

- Субъективная погрешность.

- Погрешность установки.

- Динамические погрешности - величина изменяется во времени.

Исключение систематических погрешностей:

- Введение поправки. Поправка берется из градуировки прибора, сравнительно с образцовым прибором. Поправочный множитель - аналогично.

- Схемный метод - в схему вводится элемент, устраняющий погрешность.

- Замещение (пример с заменой пост. резистора подстроечным).

Погрешности бывают:

- основные - прибор работает при нормальных условиях.

- дополнительные - прибор работает в ненормальных условиях.

Случайные погрешности проявляют себя случайным образом. Устраняются при помощи теории вероятности и мат. статистики.