Электрорадиоизмерения (В. И. Винокуров) (554136), страница 3
Текст из файла (страница 3)
На схеме рис. 1.1 показана метрологическая последовательность передачи размеров единиц от первичного эталона (верхнее звено) рабочим, от рабочих эталонов — образцовым средствам измерений различных разрядов и далее рабочим мерам и измерительным приборам, т. е. рабочим средствам измерений. Р а бо ч и и н называют такие средства, которые применяются для измерений, ие связанных с передачей размера единиц. Между разрядами образцовых средств измерений существует определенная соподчиненность: образцовые средства измерений 1-го разряда поверяются, как правило, по рабочим эталонам; 2-го разряда — по образцовым средствам 1-го разряда, и т. д. Отдель- И иые рабочие меры и измерительные приборы наивысшей точности -мопут поверяться по рабочим эталонам; высшей точности — по об.разцовым мерам н измерительным приборам 1-го разряда, н т.
д. Утвержденный документ, определяющий средства, методы и точность передачи размера единицы от эталона илн исходного образцового средства измерений рабочим средствам измерений, называется поверочной схемой. 'ггарлаим Рис. 1.1. Передача размеров едиииц физических велйчии $1.5. Особенности мзмереиий в радиоэлектронике -Измерении в радиоэлектронике имеют ряд особенностей: 1.
Большое число параметров, характеризующих работу радио'-электронных устройств. Можно выделить две большие группы из- меряемых величин: характеристики и параметры цепей, характери-стики и параметры сигналов. 2. Широкий диапазон значений измеряемых величин, Практичеа ски спектр измеряемых частэт неограничен: от постоянного тока до сотен н тысяч мегагерц в диапазоне миллиметровых и оптических волн. При измерении мощности сталкиваются с величинами от 10-" Вт и меньше при измерении слабых сигналов до сотен н тЫсяч мегаватт прн измерении импульсной мощности радиолокационных станций. Измерение напряжений производят от долей .микровольт до десятков и сотен киловольт, например в мощных радиопередатчиках.
Диапазон измерения полных (комплексных) сопротивлений: от сопротивления изоляционных материалов до активных сопротивлений в пределах 10-а — 10 — 'з Ом; малые и большие затухания от 0 до 150 — 200 дБ. Многообразие измеряемых величин, а также широкий диапазон, в котором мопут находиться их значения, приводят к многообразию принципов, на которых, базируется построение радиоэлектронной измерительной аппаратуры, и способов ее построения. Например, методы измерйний и конструкции приборов, осуществляющих измерения в различных частотных диапазонах, могут принципиально отличаться друг от друга.
В диапазоне низких частот геометрические размеры прибора много меньше длины волны колебаний, ДЯ что позволяет строить.измерительную аппаратуру на элементах с сосредоточеннымн параметрами. На сверхвысоких частотах размеры измерительных 6стройств сравнимы с длиной волны электромагнитных колебаний, а результаты измерения зависят от места подключения прибора, его конструкции и размеров. 3. Наличие в радиоэлектронных цепях больших входных н выходных сопротивлений, которые, как правило, выражаются в кило- хомах. Для того чтобы при подключении измерительных приборов ' '.напряжения и токи в цепях не изменялись, входные сопротивления приборов должны быть много больше выходных сопротивлений це:пей, в которых производятся измерения. Перечисленные особенности измерений в радиоэлектронике определяют в значительной мере и требования к измерительным при,борам.
:$ 1.6. Основные характеристики средств измерений Основными характеристиками средств измерений электрических .величин являются характеристики погрешности, диапазон измерений (пределы измерений), чувствительность, порог реагировании (чувствительности), вариация показаний, время установления показаний, быстродействие, потребляемая мощность, надежность.
Различают абсолюти(ую, относительн(ую, приведенную, основную и дополнительную погрешность средства измерений. А б с о л ю т н а я погрешность ЛХ определяется как .разность между показателем прибора (номинальным значением меры) а и истинным Х значением измеряемой величины: ЛХ=а — Х. Так как истинное значение остается неизвестным, на практике можно найти - лишь приближенную оценку абсолютной погрешности средства измерений. О т н о с и т е л ь н а я погрешность 6 — отношение абсолютной погрешности ЛХ к истинному значению измеряемой величины: 6=ЛХ/Х. Она выражается в процентах. Относительная погрешность несет больше информации о точности измерений, чем абсолютная.
Например, измерено два значения напряжения 10 н 100 В с одной и той же абсолютной погрешностью 0,5 В. Значения 4 для этих измерений соответственно равны 5 и 0,5%. Относительная погрешность показывает„что точность второго измерения на порядок выше. П р и в е д е н н а я погрешность 6 — отношение абсолютной погрешности ЛХ к диапазону измерений Ю, выраженное в процентах: б„р= 100 ЛХ/В, Эта погрешность характеризует потенциальную точность средства измерений. Для прибора с нгулевой отметкой на краю диапазона измерений нли вне его Р— конечный предел измерения; для прибора с дцусторонней шкалой по обе стороны от пуля  — арифметическая сумма конечных пределов измерения.
Основ ной погрешностью называют погрешность средства .измерений в нормальных условиях. Под нормальными понимают 13 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-ь10% и т.
д. Д о п о л н и т е л ь н о й погрешностью называют погрешность, вызываеьзую действием влияющих величин вследствие отклонения рабочих (условий от нормальных. Нормальные и рабочие условия измерений указывают в стандартах технических требований и другой нормативно-технической документации иа конкретные виды средств измерений. Характеристики Свойств средств измерений, которые оказывают влияние на результаты и погрешности измерений, называются метрологическими характеристиками средств измерений. На них устанавливаются н о р м ы.
Целями нормирования являются: 1) обеспечение возможности оценки точности измерений; 2) достижение взаимозаменяемости средств измерений; 3) обеспечение возможности сравнения средств измерений между собой и выбора нужных по точности и другим характеристикам; 4) обеспечение возможности оценки погрешностей измерительных систем и ~установок на основе метрологических характеристик входящих в них средств измерений, Номенклат!ура нормируемых метрологических характеристик и полнота, с которой они должны описывать свойства средства измерений, зависят от его назначения, условий эксплуатации, режима работы и ряда других факторов. Для средств измерений, предназначенных для технических измерений на производстве, точность которых обычно невелика, нормирование метрологических характеристик состоит и присвоении класса точности по ГОСТ 8.401 — -80.
Кл ассом точности называется обобщенная характеристика средства измерений, указывающая предельные значения допускаемых основной и дополнительной погрешностей. Таким образом, класс точности не определяет погрешность конкретного измерения, а !указывает лишь пределы, в которых может находиться погрешность средства измерений. Обозначения классов точности, установленные ГОСТ 8.401 — 80, зависят от того, на доп~ускаемые пределы какой именно (абсолютной, относительной или приведенной) погрешности устанавливается норма. Метрологические характеристики средств измерений высшей точности нормируются по ГОСТ 8.009 — 84. Другие характеристики средств измерений следующие, Д и а п а з о н 'и з м е р е н и й — область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности.
Эта область ограничена пределами измерений — наибольшим и наименьшим значениями. Ч у в с т в и т е л ь н о с ть Я вЂ” отношенйе изменения сигнала на выходе прибора М к вызвавшему его изменению измеряемой величины ЛХ: Я=Ы/ЛХ. Различают чувствительности абсолютную Я и относительную Зо. Первая определяется приведенной формулой для Я, вторая — формулой Яа=Ы/(ЛХ/Х), где Х вЂ” измеряемая величина. Чувствительность характеризует способность прибора реагировать на изменение измеряемой величины. Порог реагирования (чувствительности) — изменение измеряемой величины, вызывающее наименьшее изменение показаний, обнаруживаемое наблюдателем при нормальном для данного прибора способе отсчета.
В а р и а ц и я п о к а з а н и й — средняя разность между показаниями прибора, соответствующими данной точке диапазона измерений, прн двух направлениях медленного многократного изменения измеряемой величины. Показанием называется значение измеряемой величины, определяемое поотсчетному устройству прибора и выраженное в принятых единицах этой величины. Вариация характеризует, насколько устойчиво повторяются показания прибора при измерениях одних н тех же значений величин. Время установления показаний (время успокоения) — промежуток времени, прошедший с момента изменения измеряемой величины до момента установления показаний.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
