ром искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.

Средство измерений-техняческое средство, используемое при измерении и имеющее нормированные метрологические свойства.

Измерительный прибор-средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации (т. е. сигнала, содержащего количественную информацию об измеряемой физической величине) в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Эталон единицы-это средство измерений (или комплекс средств измерений), обеспечивающее воспроизводство и (или) хранение единицы физической величины с целью передачи ее размера образцовым и рабочим средствам измерений.

Образцовое средство измерений - мера, измерительный прибор или измерительный преобразователь, служащие для поверки по ним других средств измерений и утвержденные в качестве образцовых.

Рабочее средство измерений-средство применяемое для измерений, не связанных с передачей размера единиц.

Результат измерения - значение величины, найденное ее измерением. Результат находят по показаниям средств измерений, использованных при измерении.

Показание средства измерений-это значение измеряемой величины, определяемое по отсчет-ному устройству средства измерений и выраженное в принятых единицах этой величины.

Отсчетом называется число, отсчитанное по отсчетному устройству средства измерений либо полученное счетом последовательных отметок или сигналов.

Для нахождения показания отсчет N неименованной шкалы нужно умножить на цену деления шкалы к(Х„ = Nk). Множитель к имеет размерность, например. В/деление, Гц/деление и т.д.

Объекты исследований и измерений

Объекты исследований (предметы, устройства и другие материальные тела) характеризуются различными значениями физических величин, неразрывно связанных с объектом.

Объектами электрорадиоизмерении являются значения физических величин, параме i ры и характеристики сигналов электрорадиоцепей, компонентов и режимов этих цепей.

Например, объект исследования-резистор, объекты измерений-сопротивление резистора постоянному току и мощность рассеивания резистора.

Параметры измеряемых сигналов

Мгновенное значение сигнала x(t)-значение сигнала в заданный момент времени (рис. 10.1).

Заданный интервал дрепени (Т^)

Рис. 10.1

Максимальное значение сигнала Х„ - наибольшее мгновенное значение сигнала на протяжении заданного интервала времени. Для периодических сигналов термин максимальное значение сигнала часто заменяют термином амплитуда (Х„).

Минимал

меньшее мгновенное значение сигнала на протяжении заданного интервала времени.

Постоянная составляющая сигнала Xq-среднее значение сигнала:

Хо= lim -Jx(t)dt; Туоо

где Ту-время усреднения.

Для периодического сигнала с периодом Т постоянная составляющая сигнала

Xo = i}x(t)dt. о

Средневыпрямленное значение сигнала Х^-среднее значение модуля (абсолютной величины) сигнала. Для периодических сигналов средневыпрямленное значение

X... = iSx(t)dt. о

Для сигналов однополярных Хо1 = Х^,.

Среднеквадратическое значение сигнала Х„,-корень квадратный из среднего значения квадрата сигнала. Для периодического сигнала

X... = -Jx(t)dt.

или, если известны постоянная составляющая Xq и амплитуды гармоник X i,

Гг-Г

Переменная составляющая сигнала-разность между сигналом и его постоянной составляющей:

x.(t) = x(t) = Xo.

Пиковое отклонение вверх X,наибольшее мгновенное значение переменной составляющей сигнала на протяжении заданного интервала времени.

Пиковое отклонение вниз Х.-наименьшее мгаовенное значение переменной составляющей сигнала на протяжении заданного интервала времени, взятое по модулю.

Размах сигнала Х^-разность между максимальным и минимальным значениями сигнала на протяжении заданного интервала времени;

= т = X, , + Х, .

Если конкретный сигнал является напряжением или током, то в приведенных терминах и формулах символы х и X нужно заменить на соответствующие сигналы напряжения (и, U) или тока (i, I). Например, мгновенное значение напряжения обозначается символами и (t), максимальное значение тока 1 , и т.п.

Для периодических сигналов связь между их амплитудой Х„, среднеквадратическим значением Xj , и средневыпрямленным значением Х„, устанавливается через коэффшщент амплитуды к, = Х„,/Х„ и коэффициент формы кф = Х„.,/Х„, . Для синусоидальных по форме сигналов к. =

= y/l 1,41 и кф = 1.11. Знание одного из значений сигнала, коэффициентов амплитуды и формы позволяет найти и другие его значения. Например, для синусоидального напряжения при амплитуде U = 100 В имеем U5, = U /k. = = UJV2L U ,-0,71 = 71 в и и,.. = и„/(к.кф) = = U /(V2 1.11) и„-0,71 0,9 64 В.

Едшшцы измеряемых физических величин

В СССР и других странах у членах СЭВ подлежат обязательному применению единицы Международной системы единиц (сокращенное наименование СИ), а так^рсе десятичные кратные и дольные от них.

Основные и дополнительные единицы СИ приведены в табл. 10.1. Некоторые>из производных единиц СИ, имеющих рпециальные наименования, даны в табл. 10.2. Наравне с единицами СИ допускается применение некоторых величин и их единиц, не входящих в систему СИ (табл. 10.3).

Десятичные кратные и дольные единицы образуются от единиц, приведенных в табл. 10.1-10.3, с помощью множителей и приставок, приведенных в табл. 10.4. Обозначение приставки пишут слитно с обозначением единиц измерения, к которым они присоединяются. Например, миллиампер-мА, киловольт-кВ и т.п.

Присоединение к наименованию единицы более одной приставки не допускается. Для образования дольных единиц массы вместо основной единицы килограмм используется дольная единица грамм (0,001 кг). Например, миллиграмм [мг], а не микрокилограмм [мккг].

Обозначение единиц, наименованных в честь ученых, пишутся прописной буквой независимо от наличия приставок. Например, МОм (мегаом), ГГц (гигагерц) и т.п.

В печатных изданиях допускается применение либо международных, либо русских обозначений единиц измерений и приставок. Одновременное же применение и тех, и других не допускается.

Таблица 10.1. единицы СИ

Основные и дополнительные

Единица

Величина

Размер. Нанменова- Обозначение ность ние -

между- рус-народ- ское ное

Таблица 10.2. Производные единицы СИ, имеющие специальные наименования

Величина

Наименование

Обозначение

между- русское народное

Таблица 10.3. Внесистемные единицы, допустимые к применению

Величина Наимеиова- Обозначение

между- русское народ-

Соотношение с единицей СИ

Таблица 10.4. Множители н приставки для образования десятичных кратных н дольных еди-шщ н их наименований

Для указания значений величин на шкалах и щитках средств измерений используются лишь международные обозначения единиц и приставок.

Погрешности измерений и измерительных приборов

Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины является погрешностью измерения.

Абсолютная погрешность измерения Д-погрешность, выраженная в единицах измеряемой

величины: Д = X - Х., где Х-результат измерения; X,-истинное значение измеряемой величины.

Относительная погрешность измерения 5-отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины: 5 = Д/Х. Д/Х.

Истинное значение величины-точное (без погрешности) значение величины. На практике при определении погрешностей измерений и измерительных приборов вместо истинного значения величины используют (известное) действительное значение величины, за которое принимается значение величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.

Погрешности измерений зависят от погрешностей средств измерений.

Абсолютная погрешность измерительного прибора Д„-разность между показанием прибора X, и истинным (или действительным Х^,) значением измеряемой величины:

д„ = х.-х. х,.-х,.

Относительная погрешность измерительного прибора.

5 = Д^, Д^, Д^,.

Приведенная погрешность измерительного прибора.

y = AJX,

где Хр,-нормирующее значение, устанавливаемое в стандартах или технических условиях на отдельные типы измерительных приборов. Так, нормирующее значение для средств измерений с равномерной, практически равномерной или степенной шкалой, если нулевая отметка шкалы находится на краю или вне диапазона измерений, должно быть равным большему из пределов измерений, если нулевая отметка лежит внутри диапазона измений. Для электроизмерительных приборов с равномерной, практически равномерной или степенной шкалой и нулевой отметкой внутри диапазона измерений нормирующее значение допускается устанавливать равным сумме модулей пределов измерений. Для измерительных приборов с существенно неравномерной шкалой нормирующее значение устанавливают равным всей длине шкалы или ее части L , соответствующей диапазону измерений (в этом случае допускаемый предел абсолютной погрешности выражают, как и длину шкалы, в единицах длины).

Относительные и приведенную погрешности часто выражают в процентах. С этой целью в формулы вводят множитель 100% .

Равномерная шкала-шкала с делениями постоянной длины и с постоянной ценой деления.

Деление шкалы-промежуток между двумя соседними отметками шкалы.

Цена деления шкалы-разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

Практически равномерная шкала-шкалл, длина делений которой отличается друг от друга не