Основы метрологии

федеральный университет
Красноярск, 2008
Кафедра «Радиотехника»

Радиотехника
К.т.н., доцент Алешечкин Андрей Михайлович
Метрология и радиоизмерения
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО

ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

Сибирский федеральный университет

Кафедра «Радиотехника»

России

3 Международные метрологические организации

4 Основные сведения о средствах измерений

5

Измерительные приборы

6 Условные обозначения радиоизмерительных приборов

об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и достижения

требуемой точности.
Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Измерение предполагает сравнение с единицей физической величины.
Физическая величина – свойство, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении – индивидуальное для каждого объекта.
Например, электрическое напряжение – это свойство, в качественном отношении общее для всех источников электрической энергии – от атомной электростанции до батарейки карманного фонаря; естественно, что в количественном отношении напряжения источников различны.
Значение физической величины – оценка физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц.
Истинное значение физической величины – значение физической величины, которое идеальным образом отражает в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство данного объекта. Истинное значение практически недостижимо.
Действительное значение физической величины – значение, полученное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.
Средство измерений – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.

ИЗМЕРЕНИЯ, ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА, МЕТРОЛОГИЯ

величины заданного размера. Меры бывают однозначные и многозначные.
Измерительный прибор –

средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.
Измерительный преобразователь – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования и (или) хранения.

ИЗМЕРЕНИЯ, ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА, МЕТРОЛОГИЯ

Входная цепь

Преобразователь напряжение – интервал времени

Преобразователь интервал времени – цифровой код

Цифровой индикатор

Структурная схема цифрового вольтметра временного преобразования



Основное требование к измерениям заключается в достоверности, надежности, единстве и сопоставимости результатов. Другими словами, где бы, когда бы, чем бы и кем бы ни выполнялись измерения одной и той же физической величины, результат должен быть одинаков в пределах допустимой погрешности. Обеспечение выполнения этого требования возложено на метрологическую службу, возглавляемую Госстандартом.

помощью образцовых средств измерений, а также поверка всех рабочих средств

измерений.

2. Государственный контроль над внедрением и соблюдением стандартов, состоянием измерительной техники на предприятиях, над работой их метрологических подразделений.

ИЗМЕРЕНИЯ, ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА, МЕТРОЛОГИЯ

Метрологическая служба решает следующие задачи:

России была создана комиссия по мерам и весам. Итогом работы

этой комиссии стало "Положение о мерах и весах", которое было введено с 1 января 1845 года. С этого дня начался строгий надзор за средствами измерений. В это же время были изготовлены основные российские меры: платиновый эталон сажени (единица длины) и фунт (единица массы).
В Петропавловской крепости было открыто "Депо образцовых мер и весов", в котором хранились российские эталоны. Штат этого депо состоял из двух человек: ученый-хранитель и сторож-смотритель.
В 1892 году на должность ученого-хранителя был назначен Д.И. Менделеев.
В 1893 году была создана Главная палата мер и весов. По инициативе Д.И. Менделеева в России началось создание сети метрологических палаток, используемых для поверки единиц длины и веса. К 1907 году было создано 25 таких палаток в разных городах страны.
После революции в нашей стране была создана разветвленная сеть метрологических учреждений, которая функционирует до настоящего времени.

Метрологическая служба в России

(собирается 1 раз в 6 лет);
МКМВ – международный комитет по

мерам и весам;
МБМВ – международное бюро мер и весов;
МОЗМ – международная организация законодательства метрологии;

Международные метрологические организации

приборы, измерительные установки и измерительные системы.
Образцовое средство измерений (мера,

измерительный прибор)- служит для поверки других средств измерений, т.е. для передачи размера единицы физической величины. По точности образцовые средства измерений делятся на 4 разряда, каждый из которых соответствует одной ступени поверочной схемы.
Рабочее средство измерений (мера, измерительный прибор) – применяется для измерений, не связанных с поверкой.
Среди образцовых средств измерений особое место занимает эталон единицы физической величины. Эталон обычно представляет собой комплекс средств измерений, выполненный по особой спецификации и утвержденный Госстандартом в качестве эталона.
Эталон – средство измерений, обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений. Различают первичные, вторичные, эталоны-копии и рабочие эталоны.
Поверочная схема – утвержденный в установленном порядке документ, определяющий схему передачи размера единицы физической величины от эталона или исходного образцового средства измерений к рабочим средствам измерений.

Основные сведения о средствах измерений

разряда
Высшей точности
2-го разряда
Высокой точности
3-го разряда
Средней точности
4-го разряда
Низшей точности
Образцовые меры
Рабочие меры

и приборы

измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.
Измерительные приборы

состоят из измерительного преобразователя и отсчетного устройства (ОУ).
По построению структурной схемы различают:
1). Приборы прямого преобразования




2). Приборы уравновешивающего преобразования

Измерительные приборы

Преобр. 1

Преобр. 2

Преобр. n

ОУ

Преобр. 1

Преобр. 2

Преобр. n

ОУ

Сравнивающее устройство

β

β

β

Х

Х

групп, которые обозначаются прописными буквами русского алфавита. Каждая группа состоит

из нескольких подгрупп, обозначаемых цифрами по порядку. Классификация предусматривает следующие основные группы радиоизмерительных приборов:

А – приборы для измерения тока;
В – приборы для измерения напряжения;
М – приборы для измерения мощности;
Е – приборы для измерения параметров устройств с согласованными параметрами;
Р – приборы для измерения параметров устройств с распределенными параметрами;
Ч – приборы для измерения частоты;
Ф – приборы для измерения сдвига фаз и времени запаздывания;
С – приборы для наблюдения и исследования формы сигналов и спектров;
Х – приборы для наблюдения и исследования характеристик сигналов и радиоустройств;
И – приборы специальные для импульсных измерений;
У – усилители измерительные;
П – приборы для измерения напряженности полей и радиопомех;
Д – аттенюаторы и делители;
Э – элементы коаксиальных и волноводных трактов;
Г – генераторы измерительные;
Л – приборы для измерения параметров электровакуумных и полупроводниковых приборов.

Условные обозначения радиоизмерительных приборов