Similar presentations:
Информационно-измерительная техника
1.
2.
Правила аттестации студентовХарактеристика работы
студента
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
Диапазон
баллов
87-100
73-86
50-72
0-49
Буквенный
эквивалент
оценки
Диапазон
баллов
А+
98-100
A
93-97
A–
90-92
B+
87-89
B
83-86
B–
80-82
C+
77-79
C
73-76
C–
70-72
D+
67-69
D
63-66
D–
60-62
E
50-59
FX
25-49
F
0-24
Традиционная оценка
Зачтено
Не зачтено
3.
При текущей аттестации по всем видам деятельности всеместре студент может набрать до
Максимальное количество баллов, которое студент
может получить на зачете, равно
В течение семестра (текущая аттестация) возможно
получение следующих максимальных баллов по видам
работ:
Вид работы
Контрольная работа
РГР
За одну
15
30
Лабораторные работы
Работа на лекции
Итого
10
–
–
Кол-во работ Всего
2
30
1
30
2
–
–
20
–
80
Допуск к зачету – при выполненных контрольных
работах, выполненных и защищенных лабораторных
работах и РГР.
4.
1. Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения. Учебноепособие для вузов. – Л.: Энергоатомиздат.
Ленинградское отделение, 1983. – 320 ст., ил.
2. Электрические измерения. Учебник для
вузов/Под ред. А. В. Фремке и Е. М. Душина. – Л.:
Энергия, Ленингр. отд., 1980. – 392 с.
3. www.metrob.ru.
5.
Уильям Томпсон Кельвин«Каждая вещь известна лишь в
той степени, в какой её можно
измерить»
Дмитрий Иванович Менделеев
«Наука начинается с тех пор, как
начинают измерять. Точная наука
немыслима без меры»
6.
«Электрический указатель»,1753 год
7.
Крутильные весы Кулона, 17858.
9.
10.
11.
12.
– совокупность сведений,уменьшающих начальную неопределённость об
объекте. Одними из наиболее важных являются
сведения о количественных характеристиках
свойств объектов, которые получают путём
измерений.
Информацию о значениях измеряемых
величин
называют
–
нахождение значения
физической величины опытным путем с
помощью специальных технических средств.
13.
Измерятьможно
свойства
только
реально
существующих
объектов
(т.е.
физические величины);
Измерения требуют проведения опытов;
Для измерений требуются специальные
технические средства – средства измерений;
Результатом
измерений
является нахождение значений
физической величины.
14.
– это свойство,общее в качественном отношении для
множества объектов и индивидуальное в
количественном отношении для каждого из
них.
Количественное содержание свойства,
соответствующего
понятию
«физическая
величина», в данном объекте называется
физической величины.
При измерении размер определяемой
величины сравнивается с размером условной
единицы. Результатом такого сравнения
является
показывающее во сколько раз размер
величины больше или меньше размера
единицы.
15.
измеряемой величины X должнобыть представлено в виде:
X {x} [ x],
где {x} – численное значение величины в
принятой единице;
[x] – выбранная для измерения единица
величины.
величины
от выбранной
единицы, а
при выборе
другой единицы. Например, гиря массой в 1 кг
также имеет массу 2,2 фунта или 0,001 тонны.
Значения однородных величин применяются
объектов измерения.
16.
Правильно ли записаносоотношение
между
скоростью
и
пройденным расстоянием?
S vt, v const.
17.
Между физическими величинами существуютсвязи и зависимости, которые выражаются с
помощью математических соотношений. Такие связи
имеют реально объективный характер и могут…
…выражать фундаментальные законы природы…
m1m2
F12 G 2 ,
r
…задавать некоторую физическую величину…
m /V ,
18.
…показывать установленную экспериментальноили теоретически связь между несколькими
физическими величинами
m
pV
RT .
M
Совокупность физических величин, связанных
между собой зависимостями, называют
Эта система состоит из
которые условно приняты в
качестве независимых, и
которые выражаются через основные (или через
другие производные) величины системы с помощью
уравнений.
19.
Система величин, которая охватывает всеразделы физики,
Основным величинам системы
присваивается символ в виде прописной буквы
латинского или греческого алфавитов. Этот
символ называется
основной
физической величины.
Размерностью производной физической
величины
называется
в
котором
коэффициент
пропорциональности принят равным единице.
20.
Основные физические величины СИ:Основная величина
Символ для размерности
Длина
L
Масса
M
Время
T
Электрический ток
I
Термодинамическая температура
Θ
Количество вещества
N
Сила света
J
Размерность
физической
величины
X
обозначается символом dim (от англ. dimension
— размер, размерность).
Например, размерность скорости dim υ =
LT-1, размерность силы dim F=LMT−2.
21.
Дляразмерности
любой
физической величины можно записать
общее выражение
dim X = Lα Mβ Tγ Iδ Θε Nλ Jµ ,
где учтено, что система из семи
основных физических величин дает
возможность выразить производную
физическую величину, которая имеет
отношение к любому разделу физики.
22.
Дляосуществления
измерений
физической величины.
Основные величины в системе
физических величин (для которых и
будут изготовлены эталоны) могут
быть
выбраны
произвольным
образом,
однако
в
целях
наибольшего удобства за основные
полагаются те величины, которые
23.
– Что такое лошадиная сила?– Это сила, какую развивает лошадь ростом в один
метр и весом в один килограмм.
– Да где же вы такую лошадь видели?
– А ее так просто так не увидишь. Она хранится в
Палате мер и весов, в Севре - предместье Парижа.
- Что является на сегодня эталоном
длины? массы?
- Где хранятся эти и другие эталоны?
- Сколько всего имеется эталонов?
24.
средство измерения(или комплекс), предназначенный
для воспроизведения и хранения
единицы физической величины и
передачи её размера другим
средствам измерения.
Эталон,
воспроизводящий
физическую
величину
с
наивысшей точностью, называется
25.
Результат измерения практическифизической величины.
Отличия
объясняются
несовершенством
средств
измерений,
несовершенством
способа их применения, влиянием
внешних условий и т.п. Отклонением
результата измерения от истинного
значения называют
26.
Так как точное значение физическойвеличины
неизвестно,
то
любое
измерение имеет смысл, только если
в которых находится
её истинное значение (т.е. если дана
оценка погрешности).
ΔX
Xи
Xизм ΔX
27.
Обобщённой метрологическойхарактеристикой
средства
измерений
является
определяемый
пределами
допускаемых
погрешностей
и
другими
свойствами средства измерений,
влияющими
на
точность
результатов измерений.
28.
Отсутствиеприводит
к
хаосу
и
конфликту
интересов.
В этой связи наиболее значимые
сферы общественной деятельности, так
или иначе связанные с необходимостью
проводить
точные
измерения,
Подробная информация отражена в ФЗ
29.
Федеральный законобеспечить
единство
измерений в таких сферах, как
здравоохранение,
торговля,
гражданская
оборона,
осуществление торговли и др.
Средства
измерений,
предназначенные
для
применения
в
соответствующих сферах государственного
регулирования, до ввода в эксплуатацию, а
также после ремонта подлежат первичной
а в процессе эксплуатации -
30.
– это совокупность операций,выполняемых органом
метрологической
службы
или
метрологической службы
юридического лица с целью определения и
подтверждения
соответствия
средств
измерений
установленным
метрологическим требованиям.
31.
32.
33.
Спецификация видов деятельности, дляосуществления
которых
необходимо
использовать
поверенные
средства
измерений, отражена в
«О перечне средств измерений, поверка
которых
осуществляется
только
аккредитованными в установленном порядке
в области обеспечения единства измерений
государственными региональными центрами
метрологии».
Средства измерений, не подвергаемые
госконтролю,
подлежат
на
34.
–это
совокупность
операций,
выполняемых
калибровочной
лабораторией с целью определения и
подтверждения
действительных
метрологических
характеристик
и/или
пригодности
средства
измерений
к
применению.
Поскольку
калибровка
является
а
не
обязательной
метрологической
процедурой,
то
межкалибровочный
интервал
35.
36.
Государственный первичный эталонМетодика передачи
Рост
погрешности
Вторичные эталоны
Методика передачи
Рабочие эталоны 1-го разряда
Методика передачи
Рабочие эталоны n-го разряда
Методика передачи
Рабочие средства измерений разного класса точности
37.
– это нормативныйдокумент,
в
котором
утверждается
соподчинение
средств
измерений,
принимающих участие в процессе передачи
размера единицы измерения физической
величины от эталона к рабочим средствам
измерений
посредством
определённых
методов с указанием допустимой погрешности.
см. Приказ № 2091 от 1
октября
2018
года
«Об
утверждении
государственной поверочной схемы для
средств
измерений
силы
постоянного
электрического тока в диапазоне от 1·10-16 до
100 А».
38.
Ответственность за обеспечениеединства метрологических измерений,
производством и хранением эталонов, а
также осуществление надзорных и
контролирующих
мероприятий
возлагается
на
Руководство ГМС
осуществляет
Росстандарт
39.
40.
Государственныйэлектрической ёмкости
первичный
эталон
единицы
Государственный первичный эталон единицы
волнового сопротивления в коаксиальных волноводах
Государственный
индуктивности
Эталон ёмкости
Всего 34 эталона
вторичный
эталон
единицы
41.
ИзмеренияОднократные
Многократные
Измерения
Прямые
Совокупные
Косвенные
Совместные
42.
– этоизмерение, при котором искомое
значение физической величины
находят
непосредственно
в
результате измерения.
измерение напряжения вольтметром…
43.
–это
измерение,
при
котором
искомое
значение физической величины находят
на основании известной зависимости
между этой величиной и иными
величинами,
значения
которых
определены в результате прямого
измерения.
определение
сопротивления через измерение силы тока и
напряжения…
44.
–одновременные измерения разноимённых
величин для определения связи между
ними.
определение зависимости
сопротивления
резистора
Rt
от
температуры
t
путём
нахождения
параметров A, B, R0:
Rt = R0(1+At+Bt2)
45.
–одновременные измерения нескольких
одноимённых величин для определения
связи между ними.
определение
взаимной
индуктивности двух катушек.
L01 = L1 + L2 + 2M12
L02 = L1 + L2 - 2M12
M12 = (L01 - L02)/4
46.
измеряемая величина определяетсянепосредственно
по
отсчетному
устройству измерительного прибора.
одновременное или разновременное
сравнение
двух
однородных
независимых друг от друга величин –
измеряемой и известной.
47.
Методы сравнения с меройНулевой
Метод замещения
Дифференциальный
Метод совпадения
48.
–это метод
сравнения
с
мерой,
в
котором
результирующий эффект воздействия
величин на прибор сравнения доводят
до нуля.
49.
характеризуется измерением разностимежду
измеряемой
величиной
и
известной величиной, воспроизводимой
мерой.
50.
производитсяпоочерёдное
подключение входа прибора к
измеряемой величине и к мере.
51.
– методсравнения с мерой, в котором
разность
между
измеряемой
величиной
и
величиной,
воспроизводимой мерой, измеряют,
используя совпадение отметок
шкал или периодических сигналов.
определение
частоты вращения детали при
помощи стробоскопа…
52.
X sin( 2 f x x ),Y
sin(
2
f
)
y
y
53.
– этоотклонение результата измерения Xизм
от истинного значения измеряемой
величины Xист:
X X ИЗМ X ИСТ
54.
Систематическая погрешность –это составляющая погрешности,
остающаяся
неизменной
или
закономерно
изменяющаяся
от
опыта к опыту.
Случайная погрешность – это
составляющая
погрешности,
изменяющаяся случайно (непредсказуемо) от опыта к опыту.
55.
–это погрешность, обусловленная
неверными представлениями об
объекте исследования, упрощениями
или
неподходящими
методами
измерений.
неучёт
силы
Архимеда при взвешивании на
рычажных весах...
56.
–это
погрешность,
обусловленная несовершенством
средств измерения.
неправильная
шкала прибора, разряд батареи в
цифровых приборах...
57.
погрешностьусловиях.
в
– это
нормальных
–
это погрешность в условиях,
отличных от нормальных.
58.
Нормальные условия применения приборовНормальное значение
(область значений)
Допускаемое отклонение
от нормального значения
Температура
окружающего воздуха, °С
20
±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1; ±2; ±5;
+10 и -5; ±10
Относительная влажность
воздуха, %
30 – 80
-
Атмосферное давление,
кПа (мм рт. ст.)
84 – 106 (630 – 795)
-
Частота питающей сети,
Гц
50; 60; 400
±0,5; устанавливают в ТУ
или ±10
50 Гц
по ГОСТ 21128
±4,4
400 Гц
230
±4,4
Влияющая величина
Напряжение питающей
сети переменного тока, В,
при частоте:
59.
Маркировка нормальныхи рабочих областей применения
Маркировку выполняют записью пределов рабочей области и нормального
значения (нормальной области) в возрастающем порядке, числа отделяют
тремя точками.
Например: 35 ... 50 ... 60 Гц – нормальная частота 50 Гц,
рабочая область частоты — от 35 до 60 Гц.
Например: 35 ... 45 ... 55 ... 60 Гц – нормальная область частоты:
45—55 Гц, рабочая область частоты — от 35 до 60 Гц.
Если предел рабочей области такой же, как нормальное значение
(предел нормальной области), то эти числа повторяются.
Например: 23 ... 23 ... 37 °С – нормальная температура 23 °С,
рабочая область температуры — от 23 °С до 37 °С.
Например: 20 ... 20 ... 25 ... 35 °С – нормальная область температуры
от 20 °С до 25 °С, рабочая область температуры — от 20 °С до 35 °С.
60.
– этопогрешность,
обусловленная
человеческим фактором.
неправильное использование приборов…
61.
от случайноговлияния внешних факторов.
– грубые ошибки в
результате человеческого фактора
или резких изменений условий
эксперимента.
62.
63.
Способы выражения погрешностиАбсолютная
погрешность
X X ИЗМ X ИСТ
Относительная
погрешность
X
X
X ИСТ X ИЗМ
X / X N
XN – нормирующее
значение
64.
Ввиду невозможности учесть всефакторы
погрешности
диапазон
абсолютной
погрешности
Δ
и
относительной
погрешности
δ
ограничивают
значащей
цифрой.
Однако если старший разряд Δ
или δ равен
то округление
производят
65.
данного числа - всецифры от первой слева, не равной нулю, до
последней справа. При этом нули, следующие
из множителя 10n (n – целое число), не
учитывают.
– 4 значащие цифры;
– 3 значащие цифры;
– 5 значащих цифр;
– 4 значащие цифры;
– 5 значащих цифр;
– 2 значащие цифры;
– одна значащая цифра.
66.
X ИСТ 0,10...0,14(9)X ОКР X ИЗМ 0,1
X ИСТ X ИЗМ
X
100% 0...50%
X ИЗМ
X ИСТ 0,20...0,24(9)
X ОКР X ИЗМ 0,2
X ИСТ X ИЗМ
X
100% 0...25%
X ИЗМ
67.
Результат измерения округляетсядо
которым оканчивается округленное
значение абсолютной погрешности.
Округление производится лишь в
окончательном
ответе,
а
все
предварительные
вычисления
проводят
68.
0,003806 ≈ 0,004=4·10-31,571 ≈ 1,6
25062,11 ≈ 25·103
0,023289 ≈ 0,023
8,878 ≈ 9
0,97283 ≈ 1,0
69.
0,04587±0,00459≈0,046±0,005 = (4,6±0,5)·10-2258,9935 ± 2,571 ≈ 259,0 ± 2,6
8,1802 ⋅107 ±1,412 ⋅106 ≈ (81,8 ±1,4) ⋅106
258,9935 ± 4,571 ≈ 259 ± 5
12,482±0,97283 ≈ 12,5±1,0
Подробности смотрите в официальном
документе СТ СЭВ 543-77
70.
0,046±0,005 А = (4,6±0,5)·10-2 А0,046±0,005 А = (46±5)·10-3 А = 46±5 мА
И та и другая записи верны, однако
последняя
является
для размерных единиц, так как
подобные записи легко преобразовать с
помощью приставок к единицам (кило-, мега-,
милли-, нано- и др.)
71.
3,4874±0,17295 ≈ …285,396 ± 4,8329 ≈ …
12,482±0,97283 ≈ …
19,9828 ± 0,81 ≈ …
12,482±159,97283 ≈ …
72.
3,4874±0,17295 ≈ 3,49 ± 0,17285,396 ± 4,8329 ≈ 285 ± 5
12,482±0,97283 ≈ 12,5 ± 1,0
19,9828 ± 0,81 ≈ 20,0 ± 0,8
12,482±159,97283 ≈ (0,1 ± 1,6)·102
73.
Впростейшем
случае
при
проведении
прямых
измерений
результат измерения записывается в
виде
X X ИЗМ X
Здесь ΔX – предел допускаемой
основной погрешности измерительного прибора.
74.
приборовобычно указываются на самом
приборе
в
виде
поправочных
коэффициентов или класса точности.
При отсутствии данных указаний
для
предел
допускаемой погрешности принимают
равным
75.
Пределы допускаемой абсолютной погрешностиX a
X (a bx)
где а, b – положительные числа, не
зависящие от значения измеряемой
величины x
76.
Пределы допускаемой абсолютной погрешности77.
Пределы допускаемой абсолютной погрешностиДля
средств
измерений,
пределы
допускаемой
основной
погрешности
которых
принято
выражать в форме абсолютных
погрешностей,
классы
точности
обозначают
в
документации
78.
Пределы допускаемой относительнойпогрешности
100 X / X ИЗМ q
Xк
c d
1
X
ИЗМ
Здесь Xк – больший по модулю
предел измерений прибора.
79.
Пределы допускаемой относительнойприведённой погрешности
100 X / X N p
Для
приборов
с
когда нулевая отметка
находится на краю или вне диапазона, за
нормирующую величину XN принимается
предел измерений используемого диапазона.
80.
Если нулевая отметка расположенавнутри диапазона, то за нормирующую
величину принимается
а
для
электроизмерительных приборов допускается в
качестве
нормирующей
величины
использовать
пределов
двух диапазонов.
81.
Если шкала неравномерная, тоза
нормирующую
величину
принимается
82.
Для таких приборовX k ( x)
L
100
L - длина всей шкалы,
k(x) – коэффициент пересчёта,
равный отношению цены деления в
месте значения величины Х к длине
этого отношения.
83.
Обозначение классаточности
На приборе В документации
Форма
выражения
погрешности
p
γ=±p
γ=±0,5%
0,5
Приведённая
p
0,5
Пределы допускаемой
основной погрешности
Класс точности
0,5
q
γ=±p
γ=±0,5%
δ=±q
δ=±0,5%
0,5
Относительная
c/d
0,02/0,01
Класс точности
0,02/0,01
δ=±[c+d(|Xк /X| –1)]%
δ=±[0,02+0,01(|Xк /X| –1)]%
84.
приотсутствии данных о предельной
погрешности допустимо пользоваться
эмпирическими формулами:
ΔX = 0,001x + 0,001xк
ΔX = 0,001x + 1 мл.р-д
85.
ΔX = %RD + %FSΔX = %RD + number of LSD
86.
87.
88.
Класс точности прибора заданкак
Предел измерений
составляет
В результате измерения напряжения получено значение Хизм =
Определить абсолютную Δ и относительную δ
погрешность измерения.
89.
p 100 X / X NX X N p / 100
X 10 1,0 / 100 0,1 В
100 X / X ИЗМ 100 0,1 / 2 5%
90.
Класс точности прибора заданкак
Предел
измерений составляет
В результате измерения напряжения получено значение Хизм =
Определить абсолютную Δ и относительную δ
погрешность измерения.
91.
Xкc d
1
X
ИЗМ
10
0,02 0,01 1 0,06%
2
92.
X X ИЗМ / 100X 2 0,06 / 100 12 10
4
В
93.
Класс точности прибора заданкак
В результате измерения силы
тока получено значение Хизм =
Определить абсолютную Δ и относительную δ
погрешность измерения.
94.
2,5%X X ИЗМ / 100
X 75 2,5 / 100 1,875 мА
95.
Класс точности омметра заданкак
В результате измерения стрелка
остановилась между делениями
Длина всей шкалы
расстояние
между
указанными
делениями
Определить абсолютную Δ погрешность измерения.
96.
X k ( x)L
100
(200 100) Ом 1,0
X
80 мм 40 Ом
2 мм
100
97.
Точность цифрового приборазадана как
Выставлен
предел измерений, равный
В результате измерения напряжения получено значение Хизм =
Определить абсолютную Δ и относительную δ
погрешность измерения.
98.
ΔX = %RD + number of LSDΔX = 150.0,5/100+3.0,1=1,05 В
δ = 1,05.100/150=0,7%
99.
Для всехрассмотренных в задачах типов
приборов определить, где точность
измерения будет выше - в начале
предела измерения или в его конце?