Термины, определения, классификации. Измерительные генераторы. Генераторы шумовых сигналов. Генераторы гармонических колебаний

Метрология и электрорадиоизмерения

Конспект лекций

Введение

Любые системы в процессе своего функционирования производят измерения, извлекая информацию из окружающей среды.

По определению информации, информацию несёт только новое событие, вероятность появления которого является неопределенной, то есть оно является случайным для системы. Отсюда следует, что информацию может нести лишь случайный процесс. Носителем информации является сигнал. Таким образом, определяя параметры сигнала, возможно, извлекать из него информацию. Анализируя с помощью математического аппарата параметры сигнала, возможно, определить характеристики процесса его породившего.

Информация в сигнале задается с помощью:

- силы тока и напряжения (значение сигнала, его амплитуда);

- частоты;

- фазы;

- спектральных характеристик;

- плотности вероятности;

- корреляционной функции.

§ 0. Термины, определения, классификации

Классификация измерительных приборов по типу измеряемой величины:

Аналоговый измерительный прибор является таковым, когда измеряемая им величина из разрешенного диапазона несчётного множества значений принимает любое значение.

Цифровой измерительный прибор является таковым, когда измеряемая им величина из разрешенного диапазона счётного множества значений принимает разрешенное значение.

Также прибор может быть дискретным, когда измеряемая им величина из разрешенного диапазона несчётного или счетного множества значений принимает любое или разрешенное значение в разрешенный момент времени.

Классификация измерительных приборов по назначению:

1)  измерение параметров сигнала;

2)  измерение параметров и характеристик устройств;

3)  для наблюдения и исследования различных процессов (например,во времени и т.п. (осциллограф));

4)  эталоны.

Существует специальный стандарт, в соответствии с которым приборы разделяют на группы. Каждой группе для идентификации присваивается буква(ы) русского алфавита и цифра(ы).

Приборы делятся на 21 группу. Название прибора может содержать как цифры, так и буквы. Первая позиция (1) в обозначении прибора - номер (буква) группы. Вторая позиция (2) -  номер подгруппы в группе. Третья позиция (3) – номер разработки. Четвертая позиция  (4) говорит о модификации модели, но она может и отсутствовать.

Пример:

С 1 – 72 – Т

1  2     3     4

В – вольтметр.                                1 – низкочастотный               Т – тропическое 

А – амперметр.                                                                                      исполнение.

Г – генератор.                                                                                  К - комбинированный

С – прибор для  исследования                                                              прибор.

сигналов (осциллограф). 

Я – измерительный блок.

Е - прибор для измерения элементов с сосредоточенными параметрами

(ёмкостей, резисторов и т. д.)    

Вторая позиция у разных групп приборов обозначает различные признаки, например, у осциллоскопов 1 это «низкочастотный», у измерительных генераторов «низкочастотный» это 3, а 1 это обозначение принадлежности прибора к классу стандарта частоты и т.д.

Таким образом, регламентируется название любого прибора.

Классификация измерительных приборов по точности:

Точность – одна из важнейших характеристик измерительных приборов.

На точность измерений влияет систематическая ошибка (некомпенсированная систематическая ошибка) для измеряемой величины она является случайной величиной.

 - случайная величина.

Случайная величина характеризуется следующими параметрами: математическим ожиданием , дисперсией  (среднеквадратичным отклонением ), законом распределения.

В измерительной технике используется понятие относительной ошибки, приведенной к шкале: , где L – максимальное значение шкалы. γ — нормированная ошибка.

При многократном повторении измерений закон распределения ошибки стремится к нормальному закону распределения. Для аналоговых измерительных устройств чаще встречается нормальное распределение случайной величины.