смотреть на рефераты похожие на "Экзаменационные билеты (по метрологии WinWord) "
1) Что называется измерениями? Измерения – это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. В радиотехнике объектами измерения являются параметры и характеристики радиотехнических цепей и сигналов в широком диапазоне частот вплоть до оптического.
2) Метрология как наука об измерениях. Метрология – это наука об измерениях и методах обеспечения их единства. Метрология изучает широкий круг вопросов, связанных как с теоретическими проблемами, так и с задачами практики. К их числу относятся: общая теория измерений, единицы физ. величин и их системы, методы и средства измерений, методы определения точности измерений, основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений, эталоны и образцовые средства измерений, методы передачи размеров единиц от эталонов к рабочим средствам измерения.
Большое значение имеет изучение метрологических характеристик средств измерений, влияющих на результаты и погрешности измерений.
3) Методы измерений. Метод измерений – это совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Все без исключения методы измерения являются разновидностями одного единственного метода – метода сравнения с мерой, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (однозначной или многозначной).
Различают следующие разновидности этого метода: метод непосредственной оценки, (значение измеряемой величины определяют непосредственно по отсчетному устройству многозначной меры, на которую непосредственно действует сигнал измерительной информации, например, измерение электрического напряжения вольтметром); метод противопоставления (измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения – компаратор, например – равноплечие весы). дифференциальный метод (сравнение меры длины с образцовой на компараторе) нулевой метод (результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения равен нулю) метод замещения – измеряемую величину заменяют известной величиной, воспроизводимой мерой (взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну чашу весов) метод совпадений – разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадение меток шкал или периодических сигналов (измерение длины при помощи штангенциркуля с нониусом)
4) Методы измерений в зависимости от способа получения результата
4.1 Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.
4.2 Косвенное измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят по известной зависимости межу этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям (нахождение плотности по массе и размерам)
4.3 Совокупные измерения – производимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин находят из системы уравнений, получаемых при прямых измерениях (нахождение массы гири в наборе по известной массе одной из них и по результатам сравнения масс различных сочетаний гирь)
4.4 Совместные измерения – проводимые одновременно измерения двух или более неодноименных величин для выявления зависимости между ними.
5) Методы сравнения – противопоставления, дифференциальный, нулевой замещения, совпадений (см. п.3)
6) Единица физической величины – физическая величина (ФВ) фиксированного размера, которой условно присвоено значение, равное единице, и применяемая для количественного выражения однородных физических величин.
Различают основные, производные, кратные, дольные, когерентные, системные, внесистемные единицы.
Производная единица – единица производной ФВ системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными. Производная единица называется когерентной, если в этом уравнении числовой коэффициент равен единице.
7) Международная система СИ – когерентная система единиц ФВ. Включает в себя следующие величины:
1. длина (метр)
2. масса (килограмм)
3. время (секунда)
4. сила тока (ампер)
5. температура (кельвин)
6. сила света (кандела)
7. количество вещества (моль)
8) Основные единицы электрорадиоизмерений –
|Частота |герц |Гц |Hz |С-1 |
|Энергия (работа) |джоуль |Дж |J |Н . м |
|Мощность |ватт |Вт |W |Дж/с |
|Электрический заряд |кулон |Кл |C |с . А |
|Напряжение |вольт |В |V |Вт/А |
|Емкость |фарад |Ф |F |Кл/В |
|Сопротивление |ом |Ом |( |В/А |
|Проводимость |сименс |См |S |А/В |
|Индуктивность |генри |Г |H |Вб/А |
9) Погрешности измерений – отклонения результатов измерения от истинного значения измеряемой величины. Погрешности неизбежны, выявить истинное значение невозможно.
А) По числовой форме представления
А.1) Абсолютная погрешность
(А=Ад-Аизм (действит. минус измерянное)
А.2) Относительные погрешности
А.2.1) Относительная действительная [pic]
А.2.2) Относительная измерянная [pic]
А.2.3) Относительная приведенная [pic]
Amax – максимальное значение шкалы прибора
B) По характеру проявления
В.1) Систематические (могут быть исключены из результатов)
В.2) Случайные
В.3) Грубые или промахи (как правило, не включаются в результаты изм)
10) Классификация погрешностей в зависимости от способа возникновения (См. п 9-В)
11) Абсолютная и относительная погрешности (см. пп А1 и А2)
12) Приведенная погрешность (см. п А.2.3)
13) Классификация погрешностей в зависимости от эксплуатации приборов
13.1 Основная – это погрешность средства измерения при нормальных условиях
13.2 Дополнительная погрешность – это составляющая погрешности средства измерения, дополнительно возникающая из-за отклонения какой-либо из влияющих величин или неинформативных параметров от нормативного значения или выхода за пределы нормальной области значений.
Дополнительных погрешностей столько, сколько функций влияния или неинформативных параметров.
14) Средства измерений (СИ) – технические средства, предназначенные для измерений. Хранят единицу или шкалу ФВ, имеют нормированные метрологические характеристики, которые принимаются неизменными (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. В общем случае, СИ включает в себя меру, измерительный преобразователь и устройства сравнения или индикации.
15) Измерительные преобразователи (Пр) как средства измерений. Пр – техническое средство, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобный для обработки, хранения, индикации или передачи и имеющее нормированные метрологические характеристики. Различают: первичные Пр – первые в измерительной цепи, к которым подведена измеряемая величина; промежуточные; передающие; масштабные. Конструктивно обособленные Пр называют также датчиком.
16) Измерительные установки и измерительные информационные системы.
Измерительный прибор (ИП) – наиболее распространенное СИ, предназначенное для выработки измерительной информации в форме, доступной для восприятия наблюдателем (оператором). Имеют в своем составе меру. Различают ИП аналоговые, цифровые, показывающие, регистрирующие самопишущие, печатающие, интегрирующие, суммирующие, сравнения. СИ могут быть функционально объединены в измерительные установки. Если в них включены образцовые СИ, их называют поверочными установками. Если СИ соединяются между собой каналами связи и предназначаются для выработки измерительной информации в форме, доступной для восприятия, обработки и передачи, такую совокупность называют измерительной системой.
17) Дольные и кратные приставки
17.1 Дольные приставки
|10-1 |Деци |д |d |
|10-2 |Санти |с |C |
|10-3 |Милли |м |m |
|10-6 |Микро |мк |( |
|10-9 |Нано |н |n |
|10-12 |Пико |п |p |
|10-15 |Фемто |ф |f |
|10-18 |Атто |а |a |
17.2 Кратные приставки
|1018 |Экса |Э |E |
|1015 |Пета |П |P |
|1012 |Терра |Т |T |
|109 |Гига |Г |G |
|106 |Мега |М |M |
|103 |Кило |к |k |
|102 |Гекто |г |h |
|101 |Дека |да |da |
18) Отсчетное устройство (шкала и стрелка). Отсчетное устройство – часть конструкции средства измерения, предназначенная для отсчета показаний.
Может быть в виде шкалы, указателя, дисплея, экрана осциллографа и т.п.
Шкала – часть конструкции отсчетного устройства, состоящая из отметок и чисел, соответствующих последовательным значениям измеряемой величины.
Отметки могут быть в виде черточек, точек, зубцов и пр. Указатели могут быть в виде каплевидных, ножевидных и световых стрелок.
19) Виды шкал. Шкалы могут быть односторонние и двухсторонние, в зависимости от положения нуля. Если «0» находится в центре шкалы, то такая двусторонняя шкала называется симметричной. Шкалы характеризуются числом делений, длиной деления, ценой деления, диапазоном показаний, диапазоном измерений и пределами измерений. Деление – это промежуток между двумя соседними отметками шкалы. Длина деления – это расстояние, измеренное между осевыми двух соседних отметок по воображаемой линии, проведенной через середины самых коротких отметок шкалы. Диапазон показаний – это область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным значениями. Диапазон измерений – это область значений величин, для которой нормирована предельная допустимая погрешность. Предел измерения – это наибольшее или наименьшее значение диапазона измерения.
На каждом диапазоне прибор имеет два предела: ХВ – верхний предел, ХН – нижний предел.
20) Цена деления – это разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы. Для шкал с одним диапазоном измерения цена деления определяется по формуле [pic], где С – цена деления, n – количество делений на участке между двумя соседними числовыми отметками
Х1 и Х2; Х1 и Х2 – значения физической величины, соответствующие двум соседним числовым отметкам. Цена деления для приборов, имеющих несколько диапазонов измерения, вычисляется по формуле [pic], где ХВ – верхний предел измерения, N – количество делений или номер последнего деления шкалы.
21) Чувствительность прибора (или чувствительность средства измерения) – это реакция на подведение к нему измеряемой величины. Чувствительность может вычисляться как абсолютная [pic] так и относительная [pic], характеризующая чувствительность в данной отметке; так и по формуле
[pic], которая характеризует чувствительность по отношению к данному значению величины. Абсолютная чувствительность обратно пропорциональна цене деления Sa=1/C.
22) Класс точности средств измерения – это обобщенная характеристика средства измерения, определяемая пределами основной и допускаемых дополнительных погрешностей и другими свойствами, влияющими на точность средства измерения, значения которых указаны в стандартах и технических условиях на данный вид средств измерений.
Правила обозначения класса точности: обозначение класса точности зависит от способа выражения предела допустимой погрешности (основной)
А) Если предел основной погрешности выражается в виде абсолютной погрешности, то класс обозначается в виде больших букв латинского алфавита или римских чисел, например: C, M, I. Классам точности, обозначаемым буквам, находящимся ближе к началу алфавита, или меньшими значащими цифрами, соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей.
В) Для средств измерений, пределы основной допускаемой погрешности которых принято выражать в форме приведенной погрешности, классы точности следует писать в виде чисел из предпочтительного ряда чисел:
1[pic]10n; 1,5[pic]10n; 2[pic]10n; 2,5[pic]10n; 4[pic]10n; 5[pic]10n;
6[pic]10n, где n=1; 0; -1; -2; -3 и т.д.
С) Если предел допускаемой погрешности выражается в виде относительной погрешности, то класс выбирается из приведенного ряда чисел, и обводится окружностью. Например [pic], класс точности 2,5
D) Если предел допускаемой основной погрешности выражается в виде двухчленной формулы относительной погрешности, то класс обозначается в виде дроби c/d причем числа “c” и “d” выбираются из приведенного предпочтительного ряда.
Например: [pic]класс точности — 0,02/0,01
23) Обработка прямых равноточных многократных измерений одной и той же величины
Принцип подсчета – заменяем математическое ожидание средним арифметическим. а) Делаем несколько измерений одной и той же величины, высчитываем среднее арифметическое Сср. б) Далее подсчитываем [pic] для каждого значения Сі . в) Возводим каждое из значений [pic]в квадрат. г)
Вычисляем среднеквадратическую погрешность среднего арифметического по формуле [pic], где n – количество измерений. д) используя из условия данные доверенной вероятности (р) определяем по таблице коэффициент
Стьюдента, а затем значение доверенного интервала в единицах измеряемой величины. При р=0,95 [pic] tpn=2,18; доверенный интервал – [pic] =
2,18[pic]0,19 [pic] е)Окончательный результат записываем в виде формулы
[pic][единица изм. величины]
24) Классификация средств измерений. Средства измерений классифицируются по весьма разнообразным признакам, которые в большинстве случаев взаимно независимы, и в каждом СИ могут находиться почти в любых сочетаниях.
Основные критерии: - Принцип действия - Способ образования показаний - Способ получения числового значения измеряемой величины - Точность - Условия применения - Степень защиты от внешних магнитных и электрических полей - Устойчивость против механических воздействий и перегрузок - Стабильность - Чувствительность - Пределы и диапазоны измерений
По некоторым признакам классификация различных СИ одинакова, по другим она различна. Некоторые признаки применимы к одним видам СИ и неприменимы к другим. Наибольшее число признаков охватывает классификация электроизмерительных приборов.
25) Классификация СИ в зависимости от устойчивости к механическим воздействиям. По степени защиты от внешних воздействий различают СИ обыкновенные, пылезащищенные, брызго- водо- газозащищенные, герметические и взрывобезопасные. К обыкновенным по устойчивости к механическим воздействиям приборам и их вспомогательным частям относятся такие приборы и части, которые в упаковке для перевозки выдерживают без повреждения транспортную тряску на протяжении двух часов. Следующая категория – приборы обыкновенные с повышенной механической прочностью. Еще более требования предъявляются к приборам, тряскопрочным, вибропрочным и ударопрочным. Важна также устойчивость к перегрузкам. Электроизмерительные приборы могут выдерживать только кратковременную перегрузку. Их испытывают ударами током (девятью) в 10 раз превышающим номинальный, продолжительностью в 0,5 с и интервалом в одну минуту, с последующим одним ударом таким же током, продолжительностью в 5 сек.
26) Поверка средств измерений. Поверка – совокупность действий, выполняемых для определения или оценки погрешностей СИ. Поверки бывают государственные (внеплановые), обязательные (при производстве прибора) и периодические. При поверке сравниваются меры или показатели измерительных приборов с более точной образцовой мерой или с показаниями образцового прибора. Класс точности образцового прибора должен быть на 3 единицы выше поверяемого.
27) Операции поверки средств измерений. В операцию поверки входит предварительный внешний осмотр и проверка комплектности прибора.
Поверка производится по поверочной схеме, составленной соответствующей метрологической организацией. Сроки и методы поверки регламентируются нормативной документацией. Результаты поверки оформляются в виде протокола и по окончании поверки делается вывод про пригодность данного прибора к эксплуатации.
28) Методы поверки средств измерений. Поверка – совокупность действий, выполняемых для определения или оценки погрешностей СИ.
Основные методы поверки:
- Путем непосредственного сличения
- С помощью приборов сравнения
- Поверка СИ по образцовым мерам
- Поэлементная поверка СИ
- Поверка измерительных приборов сравнения
- Поверка измерительных преобразователей