Lekciya_1.ppt

базовых понятий теории измерений и базовых принципов построения средств измерения

физических величин. Курс знакомит с общими вопросами разработки методов измерений и построения средств измерительной техники, используемых в технике физического эксперимента. В курсе рассматриваются типовые модели представления сигналов в измерительных системах и принципы их преобразования в основных блоках аппаратуры. Подробно излагаются сведения о принципах построения, конструктивных особенностях, характеристиках и схемах включения измерительных преобразователей.

и средств измерений.

Принцип измерений – совокупность физических явлений, на которых

основаны измерения.

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное

для каждого объекта. Физическая величина = физическое свойство.
Единица физической величины (единица измерения) – физическая величина, которой по определению присвоено численное значение, равное единице.
Средства измерений делятся на меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и измерительные информационные системы.

совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических

средств, предназначенная для получения измерительной информации, ее преобразования и обработки с целью представления потребителю в требуемом виде, либо автоматического осуществления логических функций контроля, диагностики, идентификации.

– плотность распределения вероятностей возможных значений измеряемой

величины . Энтропию можно трактовать как среднюю неопределенность источника информации до начала процесса измерений.

, получаемое в результате измерения,
равно убыли неопределенности,

то есть разности энтропий до и
после измерения:



Здесь – безусловная (априорная) энтропия,
описываемая плотностью вероятностей измеряемой величины
до начала процесса измерений. – условная энтропия,
т.е. энтропия величины при условии, что получен результат
измерений . Условная энтропия – мера оставшейся
неопределенности измеряемой величины после получения
отсчета , вызванная наличием погрешностей, помех и
собственных шумов в измерительной системе.

прибор имеет диапазон измерений от до

, в пределах которого ожидается получение измеряемого значения , то безусловная энтропия источника информации, при условии равномерного закона распределения вероятности получить отсчет на шкале прибора , будет равна:

Условная энтропия определяется
законом распределения

погрешности измерительного устройства и равна:

равномерно распределена на интервале

то условная энтропия равна:



При нормальном распределении погрешности с дисперсией условная энтропия равна:

Если погрешность описывается нормальным
законом распределения, то энтропийное

значение погрешности равно:


Зависимость между энтропийным и среднеквадратическим значениями погрешности может быть представлена в виде:


где - энтропийный коэффициент.

закона распределения вероятностей погрешностей. Для нормального (гауссовского) распределения энтропийный коэффициент

равен:


а для равномерного распределения энтропийный коэффициент равен: