اندازه گیری های مهندسی رادیو Kushnir FV. اندازه گیری پارامترهای مدارهای الکتریکی و رادیویی به روش رزونانس

هدف کار: مقدمه ای بر روش اندازه گیری ظرفیت رزونانسی با، اندوکتانس Lضریب کیفیت سیم پیچ های مدارهای نوسانی سو مماس از دست دادن دی الکتریک . بررسی اصول کارکرد و مدارهای دستگاه های رزونانس و کسب مهارت در کار با این دستگاه ها.

اطلاعات نظری مختصر

مدارهای تشدید با پارامترهای توده ای حاوی سلف، خازن و مقاومت در محدوده فرکانسی از چند ده کیلوهرتز تا دویست مگاهرتز استفاده می شود. پدیده های فیزیکی در مدارهای تشدید به طور گسترده ای برای اندازه گیری ظرفیت استفاده می شود با، اندوکتانس L، فاکتور کیفیت سسیم پیچ ها و مدارهای نوسانی و مماس زاویه تلفات دی الکتریک
.

روش های رزونانس کانتور و ژنراتور وجود دارد. اولین آنها مبتنی بر استفاده از یک ژنراتور فرکانس بالا با مدار نوسانی آن است که خازن مورد آزمایش وارد آن می شود.
، ژنراتور در حالت جریان ثابت کار می کند. روش های ژنراتور یا وجود دو ژنراتور (نمونه با فرکانس ثابت و کار) یا وجود یک ژنراتور را فرض می کنند که جریان آن بسته به پارامترهای نمونه آزمایشی متفاوت است.

اندازه گیری ها
,L, س, و
بر روی کیومتر (کومتر) انجام می شود. اصل عملکرد کومتر بر اساس تشدید یک مدار سری متشکل از یک سلف است L(Lی) مقاومت فعال آربه و اندازه گیری (تنظیم) خازن ظرفیت متغیر با. در تشدید مدار، (شکل 18) ولتاژ U باروی تانک باافزایش می یابد سبار (ضریب Q مدار) نسبت به ولتاژ ورودی U 0 .

ولتاژ از ژنراتور فرکانس بالا G از طریق ترانسفورماتور کوپلینگ در دستگاه E4-7 یا E4-4 به مدار اندازه گیری وارد می شود. ولتاژ ورودی حلقه U 0 با سطح ولت متر اندازه گیری می شود V 1، ولتاژ خازن بابا ولت متر الکترونیکی اندازه گیری می شود V 2، فارغ التحصیل در ارزش ها س. موازی با خازن اندازه گیری بانمونه آزمایشی را پیوست کنید
(ترمینال ها
).

برای اینکه بتوان مدار را برای رزونانس در یک محدوده فرکانس وسیع تنظیم کرد، کومتر به مجموعه ای از سیم پیچ ها با اندوکتانس های مختلف در واحدها مجهز شده است. هر سیم پیچ برای کار در یک محدوده فرکانس خاص طراحی شده است. اندازه گیری ظرفیت نمونه و آن
در یک فرکانس ژنراتور مشخص انجام می شود که بر اساس آن سلف مربوطه انتخاب می شود.

در لحظه تشدید مدار بدون نمونه (شکل 19)، زمانی که ظرفیت خازن اندازه گیری
، مقاومت القایی مدار برابر با ظرفیت آن است
و امپدانس فقط شامل جزء فعال است. در این حالت، بزرگترین ولتاژ در ظرفیت (یا اندوکتانس) مدار مربوط به حالت تشدید است و بنابراین شروع تشدید را می توان با حداکثر انحراف سوزن ولت متر ثابت کرد. V 2 اندازه گیری U با. در طنین

, (4)

جایی که منجریان در رزونانس
.

در یک مدار سری در رزونانس، نسبت ولتاژ در خازن (یا اندوکتانس) به ولتاژ تامین کننده مدارها ضریب کیفیت مدار است. س. سپس

جایی که
. (5)

اگر در تمام اندازه گیری ها روی دستگاه ولتاژ ورودی مدار اندازه گیری U 0 برای حفظ در یک سطح ثابت، سپس در i.e. در رزونانس، ولتاژ Uبا روی ظرف بامتناسب با ضریب کیفیت مدار خواهد بود. در این مورد، در یک مقدار مشخص U 0 (زمانی که سوزن سطح ولت متر در معرض خطر قرمز قرار دارد) می توانید ولت متر را مقیاس کنید V 2 اندازه گیری U ج ، کالیبراسیون در واحدهای با کیفیت س. خواندن صحیح ضریب کیفیت مدار در این مقیاس تنها زمانی امکان پذیر است که فلش ولت متر سطح V 1 دقیقا در معرض خطر قرمز است.

بنابراین، هنگام تنظیم مدار بدون نمونه به رزونانس (زمانی که سوزن ولت متر V 2 حداکثر انحراف را نشان می دهد) لازم است مقادیر ضریب کیفیت مدار را ثابت کنید س 1 و ظرفیت خازن اندازه گیری سی 1 (بدون نمونه).

با مقدار ضریب کیفیت، می توانید مقاومت فعال (رسانایی فعال) مدار را تعیین کنید. سپس نمونه مورد آزمایش به پایانه ها متصل می شود
، موازی با خازن اندازه گیری (شکل 20) و مدار با تغییر ظرفیت خازن اندازه گیری بابه رزونانس تنظیم شده است (در همان فرکانس ژنراتور و همان سلف).

اندازه گیری های مهندسی رادیو نیز به طور گسترده در بخش های مختلف اقتصاد ملی استفاده می شود. کمیت های غیر الکتریکی مانند فشار، رطوبت، دما، ازدیاد طول خطی، ارتعاش مکانیکی، سرعت و غیره را می توان با استفاده از حسگرهای خاص به الکتریکی تبدیل کرد و با استفاده از روش ها و ابزار اندازه گیری های مهندسی برق و رادیو ارزیابی کرد.
اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیو حوزه اندازه‌گیری‌های الکتریکی را پوشش می‌دهد و علاوه بر آن، انواع اندازه‌گیری‌های رادیویی ویژه را نیز شامل می‌شود.
اندازه گیری های مهندسی رادیو نیز برای ارزیابی کمیت های غیر الکتریکی استفاده می شود. مقادیری مانند فشار، دما، رطوبت، ارتعاشات مکانیکی، کشیدگی های خطی در حین گرمایش و غیره را می توان با استفاده از حسگرهای ویژه به مقادیر الکتریکی تبدیل کرد و با استفاده از ابزار و روش های اندازه گیری مهندسی برق و رادیو ارزیابی کرد. هدف از اندازه گیری به دست آوردن مقدار عددی کمیت اندازه گیری شده است.
موضوع اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیو، مطابق با برنامه، شامل بخش‌های زیر است: مفاهیم اساسی اندازه‌شناسی؛ اطلاعات مختصری در مورد خطاهای اندازه گیری، راه های در نظر گرفتن آنها و کاهش تأثیر بر نتایج اندازه گیری. اندازه گیری جریان، ولتاژ و توان در محدوده فرکانس وسیع؛ مطالعه مولدهای سیگنال اندازه گیری؛ اسیلوسکوپ های الکترونیکی؛ اندازه گیری تغییر فاز، فرکانس و فواصل زمانی؛ اندازه گیری پارامترهای مدولاسیون، اعوجاج غیر خطی. اندازه گیری در مدارهای رادیویی با پارامترهای توده ای و توزیع شده؛ اندازه گیری قدرت میدان الکترومغناطیسی و تداخل رادیویی
طرح یک ولت متر لامپ با باتری جبرانی. ویژگی های اندازه گیری مهندسی رادیویی ولتاژ و جریان.
در اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیو، خطاهای سیستماتیکی که با زمان تغییر می‌کنند اغلب مواجه می‌شوند. بنابراین، دستگاه های بسیار حساس با یک خطای سیستماتیک ناشی از تداخل منظم به شکل پالس یا شبه مشخص می شوند. سیگنال هارمونیک، هدایت شده به مدارهای ورودیدستگاه برای کاهش سطح پیکاپ ها، اقدامات سازنده ای انجام می شود: آنها مدارهای ورودی را محافظت می کنند، به طور منطقی نقطه زمین را انتخاب می کنند. یک روش کلی برای کاهش اثر پیکاپ های دوره ای، متوسط ​​کردن نتایج اندازه گیری در یک بازه زمانی معین است. میانگین گیری از دو طریق به دست می آید که اغلب با هم استفاده می شود: پیش فیلتر کردن سیگنال ورودیو انجام چندین اندازه گیری با محاسبه بعدی میانگین حسابی.
در اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیو در محدوده‌های صدا، فرکانس‌های پایین و بسیار پایین، عمدتاً از نوسان‌گرهای C استفاده می‌شود که در این فرکانس‌ها نسبت به نوسان‌گرهای LC مزایای قابل‌توجهی دارند. این به دلیل این واقعیت است که عناصر مدارهای نوسانی نوسانگرهای LC برای فرکانس های صوتی بیش از حد حجیم هستند (عمدتاً سلف) و پارامترهای آنها در هنگام تغییر دما ناپایدار هستند که ثبات فرکانس پایین سیگنال های تولید شده را تعیین می کند. علاوه بر این، فرکانس اسیلاتورهای LC در محدوده صوتیبازسازی دشوار است
در اندازه‌گیری‌های معمولی مهندسی رادیویی که در آزمایشگاه انجام می‌شود، Tm 292 کلوین (تقریبا دمای اتاق 19 درجه سانتی‌گراد) در نظر گرفته می‌شود و نسبت Tsh در / 292 عدد نویز نامیده می‌شود.
ظاهرولت متر VV-5624. در اندازه‌گیری‌های مهندسی برق و رادیو، مرسوم است که بر روی ابزارها علامت سیم غیر زمینی را نسبت به زمین نشان دهند. بنابراین، قاعده مخالف نشانه ها در اینجا اعمال می شود.
معرفی فناوری اندازه گیری رادیویی با آغاز توسعه سیستم های ارتباطی رادیویی و الکترونیک رادیویی همزمان شد.
استفاده گسترده از اندازه گیری های مهندسی رادیو در زمینه های مختلف مهندسی رادیو مستلزم ظهور روش های اندازه گیری جدید و ابزار اندازه گیری ویژه است. مشخص ترین آنها اندازه گیری در فرکانس های مایکروویو است که با ویژگی های طراحی سیستم های نوسانی و خطوط انتقال انرژی در این محدوده توضیح داده می شود.
درجه دقت اندازه گیری های مهندسی رادیو و همچنین اندازه گیری های الکتریکی با خطا یا خطای اندازه گیری تعیین می شود.
اصول اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیو مشخص شده است. اصول و روش‌های اندازه‌گیری مقادیر مهندسی رادیو که پارامترهای سیگنال‌ها، سیستم‌ها و دستگاه‌های ارتباط و پخش رادیویی را در کل محدوده فرکانس کاربردی مشخص می‌کنند، در نظر گرفته می‌شوند. اطلاعاتی در مورد ساخت نمودارهای ساختاری ابزار اندازه گیری، خطاها و روش هایی برای در نظر گرفتن آنها و کاهش تأثیر ارائه شده است. توجه ویژه ای به دستگاه های دیجیتال و آنهایی که روی ریزمدارها ساخته شده اند می شود. داده های مرجع مختصری در مورد بسیاری از ابزارهای اندازه گیری داده شده است.

تیم گروه اندازه گیری مهندسی رادیو (از چپ به راست): ردیف اول - مهندسان لیودمیلا ویکتورونا الیاگینا، الکسی آندریویچ سوروکین، نینا ولادیمیروفنا توختارووا، سوتلانا گئورگیونا پوپووا، آیدار راویویچ گاریف، ردیف دوم - مهندس سرب لیدوین نیکولایف زانیا شاخبایونا مور-سالیمووا، بخش رئیس ناتالیا ونیامینونا سولوووا، مهندس ولادیسلاو امینوویچ الچف.
اندازه گیری های مهندسی رادیو بر اساس هر دو روش مورد استفاده در فناوری اندازه گیری الکتریکی و روش هایی است که برای اندازه گیری در فرکانس های بالا منحصر به فرد هستند.
اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیویی جریان و ولتاژ بر اساس هر دو روش مورد استفاده در تکنیک اندازه‌گیری‌های الکتریکی و روش‌هایی است که فقط برای اندازه‌گیری در فرکانس‌های بالا خاص هستند.
گاهی در اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیو و همچنین هنگام بررسی کالیبراسیون برخی از ابزار اندازه‌گیری رادیویی، لازم است از خازن‌ها، اندوکتانس‌ها و مقاومت‌های مثالی استفاده شود.
اندازه گیری های مهندسی رادیو در نجوم، فیزیک هسته ای، فناوری موشک و فضانوردی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
موضوعات اساسی برای اندازه گیری های مهندسی رادیو عبارتند از: مهندسی برق و اندازه گیری های الکتریکی، دستگاه های الکترونیکی، تقویت کننده های الکترونیکی، مبانی مهندسی رادیو، اتوماسیون و فناوری کامپیوتر. دانش خوب از این موضوعات، درک آزاد و جذب کامل درس اندازه گیری های مهندسی رادیو را در زمان اختصاص داده شده توسط برنامه درسی فراهم می کند.
بلوک دیاگرام یک اسیلوسکوپ نوع C1 - 1. برخی از انواع اندازه گیری های رادیویی را در نظر بگیرید که می توان با استفاده از یک اسیلوسکوپ از این نوع انجام داد.
برخی از مترولوژیست‌ها در زمینه اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیو، خطای آنتروپی را دقیق‌تر و مطابق با رویکرد اطلاعاتی مدرن برای توصیف فرآیند اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی می‌دانند. رویکرد اطلاعاتی امکان تجزیه و تحلیل دستگاه های اندازه گیری را از یک دیدگاه واحد در حالت های استاتیکی و دینامیکی عملکرد، بهینه سازی مشخصات فنی و ارزیابی قابلیت های محدود کننده ابزارهای اندازه گیری خاص را ممکن می سازد.
از سال 7997، بخش اندازه گیری های مهندسی رادیو توسط ناتالیا ونیامینونا سولوووا اداره می شود.
ویژگی های اندازه گیری های مهندسی رادیو چیست؟
اندازه‌گیری تداخل رادیویی با وجود تعداد بسیار زیادی از انواع تداخل رادیویی و همچنین انواع ارتباطات رادیویی که می‌توانند با این تداخل‌ها تداخل پیدا کنند، با سایر اندازه‌گیری‌های رادیویی متفاوت است.
مؤسسه تحقیقات علمی همه اتحادیه برای اندازه‌گیری‌های مهندسی فیزیکی، فنی و رادیویی (VNIIFTRI) استاندارد اولیه دولتی واحد دما را در محدوده 13 81 تا 273 15 K ذخیره می‌کند. همین مؤسسه استاندارد ویژه دولتی را ایجاد و ذخیره می‌کند. واحد دما در محدوده 4 2 تا 13 81 K بر اساس مقیاس دمایی دماسنج مقاومت ژرمانیومی.
مؤسسه تحقیقات علمی اتحادیه اندازه گیری های فیزیکوشیمیایی و رادیوتکنیکی در حال انجام کار بر روی دماسنجی و یکسان سازی مقادیر خواص مواد است.
بنابراین، در اندازه گیری های مهندسی رادیو، عوامل زیادی باید در نظر گرفته شود، در غیر این صورت نمی توان به نتایج دقیق کافی دست یافت. در واقع، این توانایی استفاده از ابزار اندازه گیری و اندازه گیری است.

نوسانات مدوله شده دامنه برای بسیاری از اندازه گیری های مهندسی رادیو مورد نیاز است. همه ژنراتورها دارای مدولاتور نیستند.
اتوماسیون فرآیندهای اندازه گیری مهندسی رادیو، آزمایش و نگهداری تجهیزات رادیویی از اهمیت بالایی برخوردار است.
روشن کردن ابزار اندازه گیری جریان.| روشن کردن شنت برای افزایش محدودیت های اندازه گیری دستگاه برای جریان. دستگاه های مغناطیسی که برای اندازه گیری های رادیویی استفاده می شوند معمولاً بسیار حساس هستند. جریان مورد نیاز برای انحراف کامل نشانگر چنین وسایلی ناچیز است - کسری از میلی آمپر. در این حالت تنها بخشی از کل جریان مدار از دستگاه عبور می کند.
عملیات تنظیم و تنظیم بر اساس اندازه گیری های مختلف مهندسی برق و رادیو است. برای حل موفقیت آمیز مشکلات تنظیم، دانش تکنیک ها و توالی عملیات تنظیم و روش های اندازه گیری مورد نیاز است. در این راستا تنظیم تجهیزات به مجرب ترین کارگران سپرده شده است. رگولاتور باید اصول اولیه مهندسی برق و رادیو را بداند، به مدارها و نمودارهای سیم کشی مسلط باشد و ایده خوبی از اصل عملکرد و رابطه عناصر اصلی تجهیزات تنظیم شده داشته باشد. هنگام استفاده از پایه های تنظیم مخصوص، تنظیم کننده باید ساختار و عملکرد آنها را کاملاً بشناسد و بتواند به درستی از پایه برای اطمینان از دقت تنظیم بالا استفاده کند.
ابزارهای اندازه گیری مورد استفاده در اندازه گیری های مهندسی رادیو، ابزار اندازه گیری رادیویی نامیده می شوند. ابزارهای اندازه گیری رادیویی بر اساس انواع اندازه گیری ها، اصل عملکرد، شرایط عملیاتی و دقت طبقه بندی می شوند.
فوق العاده است سوال مهمدر اندازه گیری های مهندسی رادیو و، باید بگویم، بسیار پیچیده است. از این گذشته، یک واکنش معکوس نیز رخ می دهد: نه تنها دستگاه اندازه گیری بر مدارهای مورد مطالعه تأثیر می گذارد، بلکه می توانند شرایط عملکرد دستگاه اندازه گیری را نیز تغییر دهند.
اندازه گیری ولتاژ ضربه اییک نوع رایج از اندازه گیری های مهندسی رادیو است. اغلب، هنگام تنظیم و تنظیم تجهیزات پالس، از روش های اندازه گیری اسیلوگرافی استفاده می شود که نه تنها به اندازه گیری پارامترهای پالس ها، بلکه همچنین مشاهده همزمان شکل آنها اجازه می دهد. وجود یک کالیبراتور با ولتاژ خروجی قابل تنظیم مداوم در اسیلوسکوپ به شما امکان می دهد از روش های اندازه گیری زیر استفاده کنید. پارامترهای دامنهسیگنال های پالس: مقیاس کالیبره شده، مقایسه و جبران.
نمودار یک موج سنج تشدید متصل به مدار برای اندازه گیری فرکانس جریان در دومی. اجازه دهید مورد دوم را در مثال زیر از تمرین اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیو تأیید کنیم.
لازم به ذکر است که با توجه به ویژگی‌های اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیو و الزامات مختلف برای دقت اندازه‌گیری، خطای ابزارها و اندازه‌گیری‌های رادیویی به طور قابل توجهی متفاوت است.
در ژانویه 2000، L.N. ودوینا، A.A. سوروکین، اس.جی. پوپوف، به منظور انجام کنترل اندازه شناسی دولتی در بخش جدید.
شکل صفحه متحرک خازن لگاریتمی.| V. مدار معادل سری یک خازن با تلفات، نمودار برداری b برای آن. این ویژگی خازن لگاریتمی در اندازه گیری های مهندسی رادیویی با ارزش است.

برای نصب و تنظیم صحیح چنین تجهیزاتی، طیف گسترده ای از اندازه گیری های مهندسی رادیو مورد نیاز است که در نتیجه هر مقدار کمی تعیین می شود. مقدار اندازه گیری شده با واحد اندازه گیری با استفاده از ابزار اندازه گیری مقایسه می شود که به نوبه خود با کالیبراسیون با استاندارد مقایسه می شود.
برای دانش آموزی که شروع به مطالعه اصول و روش های اندازه گیری های رادیویی اولیه می کند، اطلاعات کافی در مورد منابع انرژی مورد استفاده در اندازه گیری های رادیویی که از دوره های قبلی برای او شناخته شده است، کافی است.
ویژگی مشخصهفن آوری تنظیم و تنظیم عملیات طیف گسترده ای از اندازه گیری های الکتریکی و رادیویی است. هنگام تنظیم تجهیزات رادیویی یا آن قطعات تشکیل دهنده(آبشارها)، به عنوان یک قاعده، خطاهای مختلفی که در طول کنترل متوجه نمی شوند یا از دست نمی روند، شناسایی و حذف می شوند، به عنوان مثال: نصب نادرست، کیفیت پایینلحیم کاری، عدم هدایت جریان از طریق اتصال تماس، و همچنین نقص به شکل نقص در خود مدار.
بازتولید شکل ارتعاشات یک کار مهم است که در اندازه گیری های مهندسی رادیو حل شده است، زیرا بسیاری از پارامترهای ارتعاشات را می توان بلافاصله از شکل تخمین زد. از اسیلوسکوپ ها برای بازتولید شکل موج استفاده می شود.
تجهیزات مورد بررسی ترکیبی از ابزارهایی است که هم به‌طور مستقل برای اندازه‌گیری‌های مختلف مهندسی رادیو و هم به‌عنوان بخشی از مجموعه‌ها، تأسیسات و سیستم‌ها برای اندازه‌گیری‌های تخصصی فرکانس زمان استفاده می‌شوند. سینت سایزرهای فرکانس و دستگاه های اضافی که قابلیت های سینت سایزرهای فرکانس را گسترش می دهند برای اندازه گیری پارامترهای سیگنال های بسیار پایدار در فرکانس، کنترل ویژگی های چهارقطبی و مسیرهای باند باند دستگاه های مهندسی رادیویی، تجزیه و تحلیل طیف سیگنال های رادیویی و کالیبراسیون استفاده می شوند. مقیاس فرکانس گیرنده ها و فرستنده ها
آموزشبرای دانشجویان موسسات تخصصی متوسطه در تخصص های اندازه گیری های مهندسی رادیو، اندازه گیری های الکتروترمال:، اندازه گیری های مکانیکی در نظر گرفته شده است و همچنین می تواند توسط متخصصانی که در زمینه فناوری اندازه گیری کار می کنند استفاده شود.
VNIIFTRI-54 در سال 1954 در موسسه تحقیقات علمی اندازه گیری های مهندسی فیزیکی، فنی و رادیویی نصب شد. در منطقه از 10 7 تا 94 9 K، دماهای ترمودینامیکی بر روی چهار دماسنج پلاتین ترسیم شد. نقطه جوش اکسیژن در این مقیاس 90 19 K در نظر گرفته شد.
یک عیب رایج تقسیم‌کننده‌های جریان راکتیو، که استفاده از آنها را در اندازه‌گیری‌های مهندسی رادیویی محدود می‌کند، افت ولتاژ قابل‌توجه در دستگاه اندازه‌گیری است.
به دانشجویان دانشکده‌های مهندسی رادیو مؤسسات آموزش عالی ارتباطات، همراه با سایر رشته‌ها، دوره اندازه‌گیری مهندسی رادیو داده می‌شود. کتاب ارائه شده به خوانندگان بر اساس برنامه این دوره نوشته شده است.
خطاهای مدارهای تشدید و راه های کاهش آنها در ادبیات اندازه گیری های مهندسی رادیو مورد بحث قرار گرفته است.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

دانشگاه خدمات دولتی مسکو

موسسه خدمات فناوری ولگا

بخش "خدمات REA خانگی"

جنوب. تتنکین

آموزش

توسط رشته

"مترولوژی و اندازه گیری های رادیویی"

برای دانشجویان تمام وقت و پاره وقت

تخصص 2302.00 "خدمات الکترونیک خانگی"

مصوب شورای آموزشی و روشی موسسه

تولیاتی 2005

مبانی اندازه گیری اندازه گیری در مهندسی رادیو

1. مفهوم اندازه گیری. مدت، اصطلاح O منطق و تعاریف

اندازه گیری یک فرآیند شناختی است که شامل مقایسه تجربی یک کمیت اندازه گیری شده با مقداری از مقدار آن است که به عنوان واحد اندازه گیری در نظر گرفته می شود. این فرآیند را می توان به چند مرحله تقسیم کرد:

- تولید مثل یک واحد کمیت فیزیکی (متر، هرتز، اهم و غیره)؛

- تبدیل کمیت اندازه گیری شده (برای مقادیری که بازتولید اندازه گیری برای آنها دشوار است، به عنوان مثال، هنگام اندازه گیری دما، تغییرات زیر امکان پذیر است: دما-مقاومت-ولتاژ).

- مقایسه مستقیم مقدار اندازه گیری شده با واحد اندازه گیری قابل تکرار.

- تثبیت نتیجه اندازه گیری در قالب یک عدد.

اندازه گیری های الکترورادیویی، مانند سایر انواع اندازه گیری ها، بر اساس اندازه گیری - علم اندازه گیری، ابزار اطمینان از وحدت آنها و راه های دستیابی به دقت مورد نیاز است. در فدراسیون روسیه، مانند سایر کشورها، یک سرویس مترولوژی توسعه یافته وجود دارد که وظایف اصلی را حل می کند:

- تست انواع جدید دستگاه ها،

- نظارت بر وضعیت و استفاده صحیح از تجهیزات اندازه گیری در اقتصاد ملی.

اصطلاحات و تعاریف اصلی تئوری و عمل اندازه گیری در GOST 16263-70 "سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها. مترولوژی. اصطلاحات و تعاریف" آورده شده است.

مشخصات مترولوژیکی ابزار اندازه گیری، ویژگی هایی از ویژگی های ابزار اندازه گیری است که بر نتایج و خطاهای اندازه گیری تأثیر می گذارد. مشخصه های اندازه گیری نرمال شده ابزارهای اندازه گیری شامل خطای ابزار، حدود اندازه گیری، تقسیم مقیاس یا واحدهای با کمترین رقم قابل توجه، مقاومت ورودی، محدوده فرکانس کاری و غیره است. ابزارهای اندازه گیری فنی که دارای مشخصات اندازه گیری نرمال شده هستند، ابزار اندازه گیری نامیده می شوند.

بسته به هدف، ابزارهای اندازه گیری به سه نوع تقسیم می شوند:

ابزارهای اندازه گیری، به شکل یک بدنه یا دستگاه، که برای ذخیره و (یا) تولید مجدد یک کمیت فیزیکی با اندازه معین طراحی شده اند، اندازه گیری نامیده می شوند (به عنوان مثال، یک نوسان ساز کوارتز اندازه گیری فرکانس نوسانات الکتریکی است. عنصر معمولی اندازه گیری ولتاژ است).

مبدل اندازه‌گیری ابزار اندازه‌گیری است که سیگنال اطلاعات اندازه‌گیری را به شکلی تولید می‌کند که برای انتقال، تبدیل بیشتر یا ذخیره‌سازی راحت باشد، اما قابل درک مستقیم توسط ناظر نیست.

دستگاه اندازه گیری یک ابزار اندازه گیری است که سیگنالی از اطلاعات اندازه گیری را به شکلی تولید می کند که برای مشاهده مستقیم توسط اپراتور قابل دسترسی باشد.

از این تعاریف نتیجه می شود که تفاوت اصلی بین دستگاه اندازه گیری و مبدل اندازه گیری وجود دستگاهی برای نمایش بصری اطلاعات است.

دو مفهوم "تأیید" و "تأیید" ابزار اندازه گیری را باید از هم تفکیک کرد. اولین عبارت ارزیابی دستگاه ها را از نظر عملکرد آنها (وجود سیگنال های خروجی، امکان تنظیم آنها، کیفیت AGC و غیره) ارائه می دهد، دوم - به شما امکان می دهد ویژگی های اندازه شناسی دستگاه ها و انطباق را ارزیابی کنید. با اسناد فنی همراه آنها (کلاس دقت، خطاهای اندازه گیری، تنظیمات محدوده، امپدانس ورودی و غیره).

بسته به توابع اندازه گیری، ابزار اندازه گیری را می توان به استاندارد، ابزار اندازه گیری نمونه و ابزار اندازه گیری کار تقسیم کرد.

استاندارد یک کمیت فیزیکی ابزار اندازه گیری است که تکثیر و ذخیره سازی یک واحد را به منظور انتقال اندازه آن به ابزار اندازه گیری پایین تر طبق طرح تأیید و تایید رسمی به عنوان استاندارد تضمین می کند.

عبارتند از: (استاندارد اولیه، استاندارد ثانویه، استاندارد دولتی، استاندارد شاهد، استاندارد کپی، استاندارد کار.).

ابزار اندازه‌گیری نمونه، ابزار اندازه‌گیری است که برای تأیید سایر ابزار اندازه‌گیری در برابر آنها عمل می‌کند و به عنوان نمونه تأیید می‌شود.

ابزار اندازه گیری کار ابزار اندازه گیری است که به تایید (انتقال اندازه واحدها) مربوط نمی شود. اینها شامل تمام وسایل مورد استفاده در تمرین روزانه می شود.

یک طرح راستی آزمایی ساده شده در شکل 1 نشان داده شده است.

در نتیجه کار عملیانواع اندازه گیری های زیر را برآورده کنید:

اندازه گیری مستقیم، که در آن مقدار مورد نظر کمیت به طور مستقیم از داده های تجربی پیدا می شود. به عنوان مثال، اندازه گیری ولتاژ یا جریان.

اندازه گیری های غیرمستقیم اندازه گیری هایی هستند که در آنها اندازه گیری به عنوان تابعی از نتایج سایر اندازه گیری های مستقیم تعیین می شود. به عنوان مثال، اندازه گیری بهره، توان، امپدانس ورودی، ظرفیت.

اندازه گیری تجمعی - در اینجا مقدار اندازه گیری شده با اندازه گیری های مکرر تعیین می شود ترکیبات مختلفاز همان کمیت فیزیکی با حل یک سیستم معادلات که بر اساس نتایج اندازه گیری خاص جمع آوری شده است. به عنوان مثال، تعیین اندوکتانس متقابل بین سیم پیچ ها با دو بار اندازه گیری اندوکتانس کل آنها.

اندازه گیری های مشترک اندازه گیری چند کمیت ناهمگن به منظور تعیین رابطه بین آنهاست.

مثلاً تعریف ضرایب دماترمیستور در

شامل اندازه گیری مقاومت و دما است.

لازم به ذکر است که دو نوع اول اندازه گیری در عمل رایج ترین هستند.

روش اندازه گیری - مجموعه ای از روش ها برای استفاده از اصول (پدیده های فیزیکی که این اندازه گیری بر اساس آنها است) و ابزار اندازه گیری.

طبقه بندی روش های اندازه گیری

روش ارزیابی مستقیم - اندازه کمیت فیزیکی اندازه گیری شده با مقایسه مستقیم با یک اندازه گیری قابل تکرار تعیین می شود.

روش مقایسه این روش توسط سیستم های زیر پیاده سازی می شود:

روش دیفرانسیل - مقدار اندازه گیری شده با تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و اندازه گیری (پل های نامتعادل) تعیین می شود.

روش صفر (روش جبران) - اثر مقایسه حاصل با تغییر متناظر در اندازه مقدار بازتولید شده توسط اندازه گیری (پل های متعادل) به صفر می رسد.

روش جایگزینی - مقدار اندازه گیری شده با یک اندازه گیری قابل تکرار برابر با مقدار اندازه گیری شده جایگزین می شود که با حفظ حالت در مدار اندازه گیری شده (اندازه گیری مقاومت سر مغناطیسی ضبط کننده نوار) ​​تعیین می شود.

روش تصادفی - مقدار مقدار اندازه گیری شده با همزمانی علائم مربوط به مقادیر اندازه گیری شده و شناخته شده (علامت های مقیاس، سیگنال ها و سایر علائم) تعیین می شود.

2. واحدهای اندازه گیری

واحد اندازه گیری مقداری از کمیت فیزیکی است که مقدار عددی برابر با 1 به آن اختصاص داده شده است.

در اتحاد جماهیر شوروی از 1 ژانویه 1980. ST SEV 1052 - 78 "مترولوژی. واحدهای کمیت های فیزیکی" به اجرا گذاشته شد که استفاده اجباری از سیستم بین المللی واحدهای SI را ایجاد کرد (SI در سال 1960 توسط مجمع عمومی XI در مورد وزن ها و اندازه ها به تصویب رسید).

سیستم واحدهای SI بر اساس 7 واحد پایه است.

در مهندسی رادیو، واحدهای لگاریتمی بدون بعد خارج از سیستم نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. آنها برای ارزیابی بهره، تضعیف، انعکاس و سایر ویژگی های دستگاه های رادیویی خدمت می کنند.

واحد مبتنی بر استفاده از لگاریتم اعشاری (lg) دسی بل نامیده می شود، واحد مبتنی بر استفاده از لگاریتم طبیعی (ln) نپر است.

هنگام اندازه گیری قدرت

هنگام اندازه گیری ولتاژ

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

انواع سطوح سیگنال زیر در اندازه گیری های رادیویی استفاده می شود:

سطوح مطلقاً صفر سطوحی هستند که به عنوان نقطه شروع در نظر گرفته می شوند. 1 میلی وات در مقاومت R0 = 600 اهم به عنوان سطح توان مطلقاً صفر در نظر گرفته می شود. با استفاده از وابستگی P به I و U، می توانید سطح جریان و ولتاژ مطلقاً صفر را تعیین کنید:

بنابراین، یک سطح کاملاً صفر در مقاومت در و ارائه می شود.

سطوح مطلق سطوحی هستند که در یک نقطه دلخواه در زنجیره، نسبت به سطوح صفر مطلق قرار دارند.

سطوح نسبی سطوحی هستند که از سطوح اولیه به عنوان نقطه شروع شمارش می شوند. به عنوان مثال، مرحله تقویت کننده دارای ولتاژ 40 دسی بل است که بهره را فراهم می کند

به عبارت دیگر

سطوح اندازه گیری سطح مطلق در هر نقطه از مدار هستند اگر ولتاژ صفر به ورودی آن اعمال شود.

3. ویژگی های الکترورادیوئیسم ه رنیم

نام اندازه‌گیری الکترورادیویی (اندازه‌گیری‌های الکترونیکی) نشان‌دهنده دو شرایط است:

هدف - اندازه گیری در الکترونیک و سایر مناطق با استفاده از لوازم برقیو سیستم ها:

انجام اندازه گیری بر اساس روش های مهندسی الکترونیک و مهندسی رادیو، ابزار اندازه گیری ساختمان بر اساس قطعات الکترونیکی.

اندازه گیری ها در طول تولید و تعمیر تجهیزات الکترونیکی را می توان به گروه های اصلی زیر تقسیم کرد:

اندازه گیری سیگنال

اندازه گیری مقادیر مشخص کننده شرایط انتقال سیگنال

اندازه گیری پارامترها عناصر منفرد CEA

اندازه گیری ویژگی هایی که ویژگی های تجهیزات و مسیرهای آن را تعیین می کند

تایید ابزار اندازه گیری

تعیین ماهیت و محل آسیب.

اندازه‌گیری‌های الکترورادیویی در مقایسه با سایر انواع اندازه‌گیری‌ها دارای تعدادی ویژگی مهم هستند:

تعداد زیادی پارامتر اندازه گیری شده،

طیف گسترده ای از فرکانس های مورد استفاده (از 10-3 - زمین شناسی، پزشکی تا 1010 - تلویزیون ماهواره ای)؛

طیف وسیعی از مقادیر اندازه گیری شده (ظرفیت 10-12-102F، مقاومت 10-3-1014 اهم)؛

دقت و سرعت بالا؛

خروج قدرت کوچک از جسم اندازه گیری؛

راحتی مرجع بصری و سهولت نسبی استفاده از وجوه علوم کامپیوتربرای بهبود کیفیت اندازه گیری ها

تمام اندازه گیری ها در طول تولید و تعمیر تجهیزات الکترونیکی را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

اندازه گیری های آزمایشگاهی (هنگام توسعه و تحقیق در مورد فرآیندها و دستگاه های جدید)

اندازه گیری های عملیاتی و پذیرش (در کارخانه ها).

اندازه گیری در طول تعمیر RE

بررسی ابزار اندازه گیری و اندازه گیری.

خطاهای اندازه گیری

1. طبقه بندی خطاها

انحراف نتیجه اندازه گیری از مقدار واقعی را خطای اندازه گیری می نامند.

خطاهای اندازه گیری را می توان بر اساس معیارهای مختلف طبقه بندی کرد.

مطابق با شرایط فرآیند اندازه گیری، موارد زیر وجود دارد:

- اندازه گیری خطای تولید مثل،

- خطای تولید مثل،

- خطای مقایسه،

- خطای رفع نتیجه.

بسته به منبع خطای اندازه گیری، آنها به موارد زیر تقسیم می شوند:

- خطای روش - به دلیل نقص روش اندازه گیری (اندازه گیری مقاومت با استفاده از تقسیم کننده ولتاژ)

- خطای ابزاری (ابزاری) - به دلیل تأثیر ابزار اندازه گیری اعمال شده. به مدار سوئیچینگ و کیفیت ابزار اندازه گیری (مبدل) بستگی دارد.

- خطای خارجی - به دلیل تأثیرات خارجی در رابطه با دستگاه

- خطای ذهنی - به ویژگی های آزمایشگر بستگی دارد

با توجه به شرایط استفاده از ابزار اندازه گیری، آنها به موارد زیر تقسیم می شوند:

- خطای اصلی که در شرایط عملیاتی معمولی مشخص شده در GOST یا در مشخصات فنی (TU) برای ابزار اندازه گیری رخ می دهد.

- خطای اضافی که هنگام انحراف شرایط عملکرد ابزارهای اندازه گیری از حالت عادی، مربوط به TU یا GOST ظاهر می شود.

با توجه به الگوی ظاهر، آنها متمایز می شوند:

خطای سیستماتیک خطایی است که ثابت می‌ماند (در بزرگی و علامت) یا در طول اندازه‌گیری‌های مکرر با همان مقدار، خود را با الگوی خاصی نشان می‌دهد. راه مقابله با خطای سیستماتیک حذف منبع خطا، مطالعه پیشاپیش آنها و انجام اصلاحات است. تصحیح، بزرگی خطا با علامت مخالف است.

- خطاهای تصادفی خطاهایی هستند که در طول اندازه گیری های مکرر همان مقدار یک کمیت فیزیکی به طور تصادفی تغییر می کنند. آنها با ویژگی های احتمالی مشخص می شوند. روش مبارزه - پردازش آماری نتایج اندازه گیری، به عنوان مثال، میانگین گیری.

- خطاهای فاحش (از دست دادن) - آنها دور ریخته می شوند و در نظر گرفته نمی شوند. روش مبارزه استفاده از "قانون 3y" است.

با توجه به روش بیان، انواع خطاهای اندازه گیری زیر متمایز می شوند:

- خطای مطلق اندازه گیری

جایی که مقدار اندازه گیری شده است، مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده است.

- خطای نسبی اندازه گیری

2. خطاهای اندازه گیری الکتریکی و لوازم بدنه

با توجه به روش بیان در ابزار اندازه گیری، خطاهای مطلق، نسبی و کاهش یافته تشخیص داده می شوند. دو خطای اول مشابه مواردی است که در بالا توضیح داده شد:

- خطای مطلق دستگاه D=Xp -X. در اینجا قرائت دستگاه است، X مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده است.

خطای نسبی به این صورت تعریف می شود

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

از آنجایی که مقدار واقعی اغلب ناشناخته است، اغلب از یک نماد راحت‌تر استفاده می‌شود

خطای کاهش یافته نسبت خطای مطلق به مقدار نرمال سازی L است که به صورت درصد بیان می شود (انتخاب L توسط GOST 13600-68 تنظیم می شود):

برای دستگاه هایی با علامت صفر در لبه یا خارج از مقیاس، مقدار نرمال کننده L برابر است با مقدار نهایی محدوده اندازه گیری Xk. اگر علامت صفر در وسط مقیاس باشد، L برابر است با مجموع حسابی مقادیر انتهایی مقیاس بدون در نظر گرفتن علامت.

برای دستگاه‌های واقعی، وابستگی خطای مطلق به مقدار اندازه‌گیری شده X را می‌توان با باند معینی از عدم قطعیت نشان داد. این باند به دلیل یک خطای تصادفی و تغییر در ویژگی های دستگاه ها در نتیجه عمل کمیت های تأثیرگذار و فرآیندهای پیری است.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

بنابراین، مقدار خطای مطلق به دو خط مستقیم متقارن در مورد محور آبسیسا محدود می شود که فاصله بین آنها با رشد مقدار اندازه گیری شده X افزایش می یابد.

معادله خط 1 را می توان به صورت زیر نوشت:

جایی که a مقدار حدی خطای افزایشی است، bx مقدار حدی خطای ضربی است.

مقادیر مطلق خطای افزایشی به مقدار اندازه گیری شده X بستگی ندارد و مقادیر ضرب مستقیماً با مقدار X متناسب هستند.

منابع خطای افزایشی عبارتند از اصطکاک در یاتاقان ها، عدم دقت در شمارش، صدا، پیکاپ ها و ارتعاشات. کوچکترین مقدار کمیتی که می تواند توسط دستگاه اندازه گیری شود به این خطا بستگی دارد. دلایل خطای ضربی تأثیر عوامل خارجی و پیری عناصر و مجموعه ابزار است.

مقدار حدی خطای نسبی ابزار با مقدار حدی خطای مطلق توسط وابستگی مرتبط است

طبق GOST، مطابق با مقدار خطای کاهش یافته، ابزارهای اندازه گیری کلاس های دقت اختصاص داده می شوند.

کلاس دقت است ویژگی تعمیم یافتهابزاری که توسط حدود خطاهای اساسی و اضافی مجاز تعیین می شود.

برای دستگاه هایی که خطای افزایشی آنها به شدت بر خطای ضربی غالب است، همه مقادیر خطا در دو خط مستقیم موازی با محور X قرار دارند (خطوط مستقیم 2) شکل 2.

در نتیجه خطاهای مجاز مطلق و کاهش یافته ابزار در هر نقطه از مقیاس آن ثابت است. برای چنین دستگاه هایی، کلاس دقت برابر است با حداکثر مقدار خطای کاهش یافته، که به صورت درصد بیان می شود و از یک سری اعداد به نزدیکترین مقدار بالاتر گرد می شود: ;; ; ; ; ; به عنوان مثال، کلاس های دقت آمپرمترها و ولت مترها توسط GOST 8711-78: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0 و 5.0.

برای دستگاه هایی که کلاس دقت آنها در یک عدد بیان می شود، خطای اصلی کاهش یافته، که بر حسب درصد بیان می شود، از مقدار مربوط به کلاس دقت تجاوز نمی کند.

کلاس دقت ابزارها، که در آن اجزای افزایشی و ضربی خطای اصلی قابل مقایسه هستند، به عنوان دو عدد که با یک اسلش از هم جدا شده اند، به عنوان مثال 0.1 / 0.05 نشان داده شده است. ابزارهایی که کلاس دقت آنها به صورت کسری بیان می شود شامل ابزار دیجیتال، پل های مقایسه و غیره است.

مقدار حدی خطای نسبی اساسی ابزار، که به صورت درصد بیان می شود، در این مورد می تواند با فرمول تعیین شود:

در اینجا Ak مقدار نهایی محدوده اندازه گیری (حد اندازه گیری) است، Ah مقدار اندازه گیری شده است.

3. خطاهای تصادفی

خطاهای تصادفی خطاهایی هستند که به طور تصادفی با اندازه گیری های مکرر همان کمیت تغییر می کنند. آنها را نمی توان از نظر تجربی حذف کرد، tk. آنها از تأثیر همزمان بر نتیجه اندازه گیری تعدادی از کمیت های تصادفی (تأثیر خارجی) ناشی می شوند. علاوه بر این، خطای تصادفی شامل خطاهای تصادفی وسایل اندازه گیری نیز می شود.

کاهش تأثیر خطاهای تصادفی بر نتیجه اندازه گیری با میانگین اندازه گیری های متعدد کمیت در شرایط یکسان به دست می آید.

از تئوری احتمال مشخص شده است که متغیرهای تصادفی به طور کامل توسط قوانین توزیع احتمال توصیف می شوند. در عمل اندازه گیری های الکتریکی، یکی از رایج ترین قوانین، قانون نرمال (توزیع گاوسی) است.

تابع توزیع برای قانون عادی (شکل 3) با وابستگی بیان می شود

تابع توزیع چگالی احتمال یک خطای تصادفی کجاست

y - انحراف معیار،

D=y2 - واریانس مشخص کننده پراکندگی یک خطای تصادفی نسبت به مرکز توزیع.

نمودار نشان می دهد که هر چه y کوچکتر باشد، خطاهای با قدر کوچک بیشتر رخ می دهد (اندازه گیری ها با دقت بیشتری انجام می شوند).

در حالت کلی، احتمال خطا با مقدار از تا با مساحت ناحیه سایه‌دار در شکل 3 تعیین می‌شود و با فرمول قابل محاسبه است:

لازم به ذکر است که این تابع نرمال شده است، یعنی.

بنابراین، منحنی‌های y1 و y2 همیشه شکلی دارند که تضمین می‌کند مناطق زیر این منحنی‌ها برابر با 1 هستند.

فاصله از تا را فاصله اطمینان و احتمال مربوطه را احتمال اطمینان می نامند. بنابراین فاصله اطمینان فاصله ای است که مقدار مورد نظر با احتمالی به نام اطمینان در آن قرار می گیرد.

اگر نرمال شده را معرفی کنیم متغیر تصادفی، آن قسمت راستبه تابع لاپلاس تبدیل می شود که اغلب انتگرال احتمال نامیده می شود:

جدول بندی شده و نمودار آن در شکل 4 نشان داده شده است

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

اگر احتمال مشخصی داده شود، پیدا کردن آن ممکن است برای تعیین خطا توسط فرمول. این خطا مقدار فاصله اطمینان را تعیین می کند.

مقادیر جدول بندی شده تابع نشان می دهد که احتمال خطای D در محدوده تا 0.9973 است. احتمال خطای بزرگتر از (1 - 0.9973) = 0.0027؟ 1/370. این بدان معنی است که تنها یکی از 370 خطا (یعنی تقریباً 0.3٪ از تعداد آنها) از نظر مقدار مطلق بزرگتر خواهد بود.

خطا به عنوان حداکثر خطا در نظر گرفته می شود. خطاها بزرگتر هستند، اشتباه در نظر گرفته می شوند و در هنگام پردازش نتایج اندازه گیری در نظر گرفته نمی شوند (دور انداخته می شوند). اغلب این شرایط "قانون 3y" نامیده می شود. در صورت تحقق شرط

سپس در نظر گرفته می شود که در این مورد هیچ اشتباهی در نتایج اندازه گیری وجود ندارد (با احتمال 0.3٪).

پردازش آماری نتایج اندازه گیری

ویژگی های احتمالی عددی خطاها در تعیین می شوند یک عدد بی نهایتآزمایش. در عمل اندازه گیری n همیشه متناهی است، بنابراین از مشخصه های عددی آماری استفاده می شود که به آنها تخمین مشخصه می گویند. برای تأکید بر تفاوت بین فرمول های ویژگی های احتمالی و تخمین های آنها، دومی با یک "؟" مشخص می شود.

برای حل بسیاری از مسائل، دانش تابع توزیع احتمال و چگالی مورد نیاز نیست و مشخصه های کاملاً کافی خطاهای تصادفی ویژگی های عددی ساده آنها است: انتظار ریاضی m (مقدار واقعی) و انحراف استاندارد (واریانس) که مشخص کننده اندازه گیری است. دقت. اگر می‌دانیم که توزیع خطاها گاوسی است، پس این کمیت‌ها ویژگی‌های جامعی هستند.

الگوریتمی را برای پردازش آماری نتایج اندازه گیری برخی از کمیت های فیزیکی (مثلاً ولتاژ، جریان، مقاومت و غیره) در نظر بگیرید.

n اندازه گیری منفرد با دقت مساوی تولید کنید که در نتیجه آن تعدادی مقادیر تصادفی x1، x2، ...، xi، ..، xn به دست می آید. تعیین حدود مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده الزامی است.

1. برای ارزیابی انتظارات ریاضی (مقدار واقعی) میانگین حسابی را در نظر بگیرید:

2. برآورد انحراف معیار انحراف مطلق هر یک از اندازه گیری ها با فرمول تعیین می شود:

جایی که انحراف مطلق (خطا) یک اندازه گیری منفرد i است.

برای اطمینان از عدم وجود خطا، از "قانون 3y1" استفاده می کنیم. با انتخاب بزرگترین از n مقدار Di، تحقق رابطه (2) را بررسی می کنیم. اگر نسبت برآورده نشود، نتیجه (های) اندازه گیری مربوط به دی انتخابی حذف می شود و موارد 1،2 تکرار می شود.

3. خطای نتیجه میانگین n اندازه گیری کمتر خواهد بود، زیرا برخی از خطاهای Di همدیگر را خنثی می کند. با تخمین انحراف استاندارد میانگین حسابی مشخص می شود

4. با دادن احتمال اطمینان P، فاصله اطمینانی را تعیین می کنیم که در آن مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده قرار دارد. برای یک قانون توزیع نرمال، فاصله اطمینان برای یک احتمال اطمینان معین (و بالعکس) با استفاده از جدول انتگرال احتمال Ф(Z)=Р تعیین می شود. مرزهای فاصله اطمینان را می توان با فرمول محاسبه کرد

در = xsr D = xsr z

به این ترتیب، فاصله اطمینان تنها زمانی محاسبه می شود که اطلاعات پیشینی در مورد ماهیت گاوسی توزیع نتایج اندازه گیری وجود داشته باشد. با تعداد کمی از اندازه گیری n؟ 15، فاصله اطمینان نه از طریق، بلکه از طریق tnb - پارامتر توزیع Student تعیین می شود. این توزیع فقط به تعداد اندازه گیری n بستگی دارد، اما نه به مقادیر xav u.

با توجه به احتمال اطمینان b و دانستن n از جداول، می توانید ضریب را تعیین کنید. علاوه بر این، با ضریب و مقدار، می توانیم عرض فاصله اطمینان D را تعیین کنیم:

مرزهای فاصله اطمینان با فرمول تعیین می شود

در = xsr D = xsr

از مقایسه دو گزینه برای تعیین فاصله اطمینان، می توان دریافت که با تعداد کمی از اندازه گیری ها، توزیع دانشجو تا حدودی فاصله ای را که مقدار واقعی x می تواند در آن قرار گیرد، گسترش می دهد. وقتی n=15 یا بیشتر باشد، مقادیر فواصل اطمینان با هم مقایسه می شوند و محاسبات را می توان به هر طریقی انجام داد.

4. جمع خطاها

اغلب وظیفه تعیین خطای کل یک دستگاه متشکل از چندین بلوک است.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

اجازه دهید کلی ترین مورد را در نظر بگیریم، زمانی که هر یک از بلوک ها دارای یک خطای سیستماتیک و تصادفی هستند.

خطاهای سیستماتیک با در نظر گرفتن علائم آنها به صورت جبری خلاصه می شوند، در حالی که خطای کل مدول حاصل از جمع است.

خطای تصادفی دستگاه اندازه گیری، متشکل از بلوک هایی با خطاهای تصادفی مستقل هر بلوک، با جمع هندسی پیدا می شود.

در صورت وجود خطاهای تصادفی و سیستماتیک، کل خطای اندازه گیری به عنوان مجموع هندسی آنها به دست می آید.

یک استثنا از در نظر گرفتن خطای به اصطلاح ناچیز مجاز است که عبارت (اصطلاحات) با مقدار کمتر از 30٪ از کل خطا است.

اندازه گیری جریان و ولتاژ

1. ویژگی های مقادیر اندازه گیری شده. روش های اندازه گیری ه نیا

ولتاژ DC و جریان DC با بزرگی و قطبیت مشخص می شوند.

جریان متناوب و ولتاژ فرکانس توان سینوسی هستند و با مقادیر زیر مشخص می شوند:

ارزش آنی

حداکثر (دامنه، اوج) مقدار.

جزء ثابت

میانگین ارزش اصلاح شده

مقدار ریشه میانگین مربع (عملی، مؤثر)، .

مقدار لحظه ای جریان (ولتاژ) مقدار سیگنال در یک لحظه معین از زمان است که می توان آن را روی یک اسیلوسکوپ مشاهده کرد و برای هر لحظه از زمان می توان آن را از اسیلوگرام محاسبه کرد.

حداکثر مقدار ولتاژ (جریان) بالاترین مقدار لحظه ای ولتاژ در طول دوره T است.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

انحراف اوج "بالا" و "پایین" به ترتیب بزرگترین و کوچکترین مقادیر لحظه ای مولفه متغیر سیگنال در یک دوره معین T است.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

تفاوت بین حداکثر و حداقل مقدار سیگنال در یک دوره معین را ولتاژ "پیک" می نامند.

جزء DC (مقدار متوسط) ولتاژ (جریان) میانگین حسابی مقادیر لحظه ای در دوره T است.

مقدار مولفه ثابت سیگنال برای دوره را می توان به صورت گرافیکی نیز یافت. برای انجام این کار، لازم است سطح زیر آبسیسا را ​​از ناحیه بالای محور x کم کنید و اختلاف حاصل را بر نقطه تقسیم کنید. در غیر این صورت: محور زمان باید طوری جابجا شود که نواحی اشغال شده توسط منحنی ولتاژ در بالا و پایین محور x برابر باشد.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

نتیجه این است که برای تمام سیگنال های الکتریکی که در مورد محور آبسیسا متقارن هستند (مثلاً یک سیگنال سینوسی)، مولفه ثابت 0 است.

مثال 1. مولفه DC سیگنال (ولتاژ) نشان داده شده در شکل را تعیین کنید

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

الف) از یک روش گرافیکی استفاده می کنیم: دامنه دامنه سیگنال خواهد بود. با توجه به این که برای محدوده "سینوس"، دریافت می کنیم،

بنابراین مولفه ثابت سیگنال برابر است و تابع شکل دارد

ب) با محاسبه مشخص می کنیم:

زیرا انتگرال سینوس هر زاویه ای در طول دوره صفر است، به دست می آوریم

میانگین مقدار اصلاح شده - به عنوان میانگین حسابی ماژول مقادیر لحظه ای تعریف می شود.

با ولتاژهای تک قطبی، مولفه ثابت برابر با میانگین مقدار یکسو شده است (به f-ly 3 و 4 مراجعه کنید). برای ولتاژهای قطبی مختلف، این دو پارامتر متفاوت هستند. بنابراین مشخص است که برای ولتاژ هارمونیک. بیایید برای چنین سیگنالی محاسبه کنیم:

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

بنابراین، برای یک سیگنال هارمونیک با یکسوسازی تمام موج

مقدار ولتاژ RMS (rms) جذر میانگین مقدار مربع مقادیر لحظه ای است.

جایگزین کردن به فرمول (5) و استفاده از جایگزینی را می توان برای یک سیگنال هارمونیک به دست آورد

رابطه بین دامنه (حداکثر مقدار) و ریشه میانگین مقدار مربع برای هر شکلی از تغییر در مقادیر آنی با فرمول تعیین می شود.

فاکتور تاج کجاست برای ولتاژ سینوسی

بین rms و مقادیر ولتاژ اصلاح شده متوسط ​​رابطه وجود دارد

فاکتور شکل. برای یک ولتاژ سینوسی، می توانید دریافت کنید

با جایگزینی فرمول (6) به فرمول (7)، وابستگی بین دامنه و مقادیر متوسط ​​تصحیح شده سیگنال هارمونیک را بدست می آوریم.

هنگام تعیین ولتاژ ریشه میانگین مربع برای سیگنال های غیر سینوسی، از همان فرمول (5) استفاده می شود که شکل ولتاژ داده شده را به عنوان انتگرال جایگزین می کند.

با این حال، برای تعیین مقدار rms، می‌توانید ولتاژ داده شده را به یک سری فوریه گسترش دهید و مقدار rms هر Ui هارمونیک و مؤلفه ثابت U0 را تعیین کنید. سپس مقدار ریشه میانگین مربع ولتاژ غیر سینوسی Usk خواهد بود

میانگین مقدار تصحیح شده با فرمول (4) و حداکثر مقدار با فرمول (6) و (8) بدست می آید.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

برای برخی از اشکال ولتاژ رایج، مقادیر و مقادیر آنها مشخص و جدول بندی شده است. به عنوان مثال، برای ولتاژ دندانه اره، می توانید با جایگزین کردن u(t)=t دریافت کنید:

مثال 2. بیایید تعریف مقادیر Usk را برای ولتاژهای ضربه ای در نظر بگیریم:

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

چرخه وظیفه پالس ها کجاست.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

جایگزینی Um=Usk، دریافت می کنیم

بنابراین جزء ثابت برابر یا است

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

برای سیگنال های تک قطبی پالسی

2. خواص عمومی الکترومکانیک و دستگاه های cal

هر دستگاه الکترومکانیکی از 2 گره - یک مبدل اندازه گیری و یک مکانیسم اندازه گیری تشکیل شده است.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

مبدل اندازه‌گیری، مقدار X اندازه‌گیری شده را به مقداری الکتریکی میانی Y مرتبط با X توسط یک وابستگی عملکردی شناخته شده تبدیل می‌کند.

مکانیسم اندازه گیری مبدلی از انرژی الکتریکی عرضه شده به آن به انرژی مکانیکی لازم برای حرکت بخش متحرک آن نسبت به قسمت ساکن است.

بسته به نوع مبدل، دستگاه هایی متمایز می شوند که به طور معمول به شرح زیر تعیین می شوند:

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

- سیستم مغناطیسی الکتریکی

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

- سیستم الکترومغناطیسی

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

- سیستم الکترودینامیکی

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

- سیستم الکترواستاتیک

هر مکانیزم سیستم اندازه گیری از یک قسمت متحرک و یک قسمت ثابت تشکیل شده است که متناسب با مقدار اندازه گیری شده تحت تأثیر نیروهای مکانیکی قرار می گیرند. این نیروها یک گشتاور M ایجاد می کنند که سیستم متحرک را در جهت افزایش نشانه های اشاره گر (فلش) می چرخاند.

که در آن ما کل انرژی متمرکز در مکانیسم اندازه گیری است،

- زاویه انحراف نشانگر.

به طور کلی

تحت عمل گشتاور M، پیکان منحرف می شود. برای اینکه هر مقدار از مقدار اندازه گیری شده تنها با یک مقدار اشاره گر مطابقت داشته باشد، یک گشتاور متقابل در مکانیسم اندازه گیری ایجاد می شود که به سمت گشتاور دورانی هدایت می شود. ممان متقابل را می توان به دلیل نیروهای مکانیکی (معمولاً این فنرهای مارپیچی ویژه ای هستند که به عنوان منبع جریان نیز عمل می کنند) یا نیروهای الکتریکی به دست آورد.

ممان متقابل مکانیکی برابر است با

که در آن W بسته به خواص عنصر الاستیک، گشتاور متقابل خاص است.

فلش دستگاه با برابر شدن لحظه حرکت خود را متوقف می کند. در برخی از دستگاه ها - به دلیل نیروهای منشاء الکتریکی ایجاد می شود، چنین دستگاه هایی نسبت سنج نامیده می شوند.

در هر دستگاه اندازه گیری، دستگاهی نیز وجود دارد که برای تسریع فرآیند میرایی نوسانات قسمت متحرک دستگاه طراحی شده است. این دستگاه یک لحظه شتاب ایجاد می کند:

که در آن p ضریب میرایی است، بسته به نوع و طراحی دمپر،

- سرعت زاویه ای حرکت قسمت متحرک.

رایج ترین آنها در عمل دمپرهای هوا، مایع و القایی هستند.

برای ارزیابی کیفیت ابزارهای اندازه گیری الکتریکی، پارامترهای زیر معرفی می شوند:

حساسیت ابزار توانایی ابزار برای پاسخگویی به تغییرات مقدار اندازه گیری شده است. با نسبت تغییر مقدار در خروجی دستگاه به تغییر مقدار X در ورودی تخمین زده می شود.

اگر ترازو یکنواخت است، پس

تشخیص حساسیت با جریان، ولتاژ و توان. متقابل حساسیت دستگاه را ثابت ابزار C می نامند.

که در آن n تعداد تقسیمات مقیاس ابزار است.

دقت دستگاه با مقادیر (خطای مطلق)، (خطای نسبی)، (خطای کاهش یافته)، K (کلاس دقت) مشخص می شود.

مصرف انرژی خود پارامتری است که توانایی دستگاه را برای مصرف انرژی از منبع سیگنال اندازه گیری شده مشخص می کند. در عمل، این توان در محدوده 10-11 تا 10-5 وات است.

زمان استراحت زمان از لحظه روشن شدن مقدار اندازه گیری شده تا لحظه ای است که نوسانات پیکان اشاره گر از مقدار خطای مطلق تجاوز نمی کند. برای همه دستگاه ها

ابزارهای سیستم مغناطیسی

دستگاه های سیستم مغناطیسی الکتریکی (ME) بر اساس برهمکنش میدان آهنربای دائمی با میدان یک حلقه جریان است.

آنها می توانند دو نوع باشند:

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

- دارای قاب متحرک

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

- دارای آهنربای متحرک

اولی ها دقت بهتر و حساسیت بیشتری دارند. دومی ساده تر، قابل اطمینان تر و ارزان تر است. در عمل، دستگاه های سیستم ME با یک قاب متحرک گسترده تر شده اند (شکل 5).

انرژی کل متمرکز در مکانیسم اندازه گیری شامل انرژی میدان آهنربای دائم، انرژی سیم پیچ با جریان و انرژی برهمکنش میدان آهنربا با سیم پیچ با جریان است، جایی که اتصال شار برابر با محصول است. از تعداد خطوط میدانی که هر دو طرف سیم پیچ در یک زاویه می چرخند، با تعداد دورهای آن n:

که در آن B القای مغناطیسی (T)، S مساحت هر دو طرف سیم پیچ (m2) است. بنابراین، انرژی کل مکانیسم برابر خواهد بود

قبلا نشان داده شده بود که گشتاور برابر است. با افتراق (9)، М=В·s·n·I را بدست می آوریم. همچنین قبلاً اشاره شده است که سیستم متحرک تا زمانی که برابری گشتاورهای چرخشی و متقابل رخ دهد می چرخد. بیایید سه مورد را در نظر بگیریم.

جریان ثابتی از دستگاه عبور می کند.

با توجه به اینکه لحظه مقابله، می گیریم. با حل این برابری نسبت به زاویه چرخش فلش b می توان معادله مقیاس ابزار سیستم ME را تعیین کرد.

حساسیت فعلی دستگاه کجاست

این نشان می دهد که مقیاس دستگاه یکنواخت است و انحراف نشانگر به جهت جریان جریان بستگی دارد.

یک شنت مغناطیسی برای کنترل زاویه انحراف مکانیزم استفاده می شود.

صفحه ای که بخشی از شار مغناطیسی از آن عبور می کند از یک ماده مغناطیسی نرم ساخته شده است. با حرکت دادن آن می توان جریان انشعاب به داخل شنت مغناطیسی را تنظیم کرد و در نتیجه القایی در شکاف هوای دستگاه را تغییر داد.

آرامش سیستم سیار دستگاه های ME القای مغناطیسی بدون استفاده از دستگاه های خاص می باشد. لحظه آرام شدن القای مغناطیسی در نتیجه برهمکنش شار مغناطیسی با جریان های فوکو که در قاب آلومینیومی سیم پیچ ایجاد می شود، رخ می دهد.

حالت دوم را در نظر بگیرید، زمانی که جریان اندازه گیری شده شکل سینوسی دارد

در این حالت مقدار لحظه ای گشتاور

مقدار متوسط ​​گشتاور برای دوره برابر است

در نتیجه، دستگاه های سیستم ME هنگامی که در مدار جریان سینوسی قرار می گیرند، صفر را نشان می دهند.

موردی که یک سیگنال متغیر پیچیده حاوی یک جزء ثابت به دستگاه عرضه می شود

هنگامی که یک سیگنال متناوب به دستگاه سیستم ME اعمال می شود، دستگاه جزء ثابت این سیگنال (یا مقدار متوسط) را اندازه گیری می کند.

دستگاه های سیستم ME یکپارچه کننده هستند، زیرا عملیات میانگین گیری را انجام دهید

مزایای دستگاه های سیستم ME:

حساسیت بالا (تا 3؟ 10-11A).

دقت بالا (تا کلاس دقت 0.05).

حفاظت خوب در برابر میدان های مغناطیسی خارجی، tk. اندوکتانس خود بین قطب های نزدیک به یک آهنربای دائمی بزرگ است و 0.15 - 0.3 T است.

مصرف برق کم از مدار اندازه گیری شده (10-5-10-6 وات).

ابعاد کوچک.

معایب دستگاه های سیستم ME عبارتند از:

دستگاه از اضافه بار محافظت نمی شود.

فقط جزء DC سیگنال (مقدار متوسط) را اندازه گیری می کند و به شما امکان اندازه گیری سیگنال های متغیر را نمی دهد.

حساسیت به دمای محیط.

منطقه برنامه

آمپر متر و ولت متر برای اندازه گیری جریان و ولتاژ در مدارهای DC. در ترکیب با مبدل های مختلف، آنها همچنین می توانند در مدارهای AC کار کنند. بر اساس سیستم ME، اهم متر، آزمایشگاه نمونه و ابزار اندازه گیری کار ایجاد می شود. گالوانومترهای بسیار حساس

دستگاه های الکترومغناطیسی با موضوعات

دستگاه های سیستم الکترومغناطیسی (EM) بر اساس تعامل میدان مغناطیسی یک سلونوئید یا سیم پیچ با یک هسته متحرک ساخته شده از یک تشک فرومغناطیسی ساخته شده اند.سریال

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

شکل 6

I. نظریه کار - تحقق شرط تعادل

لحظه مقابله کجاست

انرژی دنده

مانند مورد قبلی، در نظر بگیرید چندین نوع.

اندازه گیری جریان DC I0. در این حالت گشتاوری برابر داریم

و مخالف

.

مقیاس دستگاه درجه دوم است و جهت جریان مهم نیست.

جریان ورودی سینوسی است.

در این صورت قسمت متحرک دستگاه به دلیل اینرسی که دارد به مقدار متوسط ​​پاسخ می دهد. سپس:

جایی که I مقدار rms جریان است.

ابزارهای سیستم EM به RMS پاسخ می دهند و در RMS نیز کالیبره می شوند. بنابراین، قرائت چنین دستگاه هایی به شکل سیگنال های اندازه گیری شده بستگی ندارد.

مزایای.

سادگی طراحی و قابلیت اطمینان.

قرائت ها مستقل از شکل موج هستند.

مقاومت در برابر اضافه بارهای فعلی

مناسب برای کار بر روی جریان های مستقیم و متناوب.

ایرادات

ناهمواری مقیاس (در ابتدا فشرده شده، در انتها کشیده شده است).

حساسیت کم

مصرف برق زیاد از مدار اندازه گیری شده (تا 1 وات).

دقت کم (تغییر نشانه ها، تأثیر دما، فرکانس جریان اندازه گیری شده).

حفاظت ضعیف در برابر میدان های مغناطیسی خارجی به دلیل میدان مغناطیسی ضعیف داخلی. برای محافظت در برابر میدان های خارجی از دو روش استفاده می شود:

محافظ با آهن مغناطیسی نرم (تأثیر میدان مغناطیسی خارجی را کاهش می دهد).

استاتیزاسیون. ایده روش استفاده از 2 گره یکسان است که گشتاور ایجاد می کنند. سیم پیچ های گره ها به صورت سری به هم متصل می شوند، بنابراین میدان های مغناطیسی آنها مخالف است. شار مغناطیسی خارجی Ф به شار مغناطیسی Ф1 سیم پیچ اول اضافه شده و از شار Ф2 سیم پیچ دوم کم می شود. در نتیجه، گشتاور کل بدون تغییر باقی می ماند.

منطقه برنامه

به دلیل سادگی و کم هزینه بودن، برای اندازه گیری جریان ها و ولتاژهای فرکانس صنعتی (50 و 400 هرتز) با کلاس دقت 1.5-2.5 بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. بالاترین کلاس دقت به دست آمده در نمونه های آزمایشگاهی 0.5 است.

دستگاه های سیستم الکترودینامیکی

اصل کار بر اساس برهمکنش میدان های مغناطیسی ثابت وسیم پیچ های متحرک، که از طریق آنها جریان های اندازه گیری شده جریان می یابد.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

شکل 7

معادله مقیاس به طور مشابه از شرایط تعادل مشتق شده است

اندوکتانس متقابل بین سیم پیچ ها کجاست. بیایید چند مورد را در نظر بگیریم.

هر دو جریان ثابت هستند، یعنی. و - ثابت.

سپس

، آ

از اینجا می توانید معادله مقیاس ابزار را بدست آورید

بنابراین، ماهیت مقیاس دستگاه سیستم الکترودینامیکی ناهموار است. در ، کاراکتر مقیاس درجه دوم است.

هنگام اندازه گیری در مدارهای AC، قسمت متحرک دستگاه به مقدار متوسط ​​گشتاور پاسخ می دهد.

.

از فرمول ها بر می آید که قرائت دستگاه های سیستم ED با حاصلضرب جریان ها متناسب است و درجه بندی مقیاس برای مقادیر ثابت و متغیرها معتبر است.

مزایای

آنها می توانند کلاس دقت بالایی داشته باشند (تا 0.2).

آنها ضرب مقادیر اندازه گیری شده را فراهم می کنند، یعنی. در اتصال موازی سری، توان را می توان اندازه گیری کرد.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

ایرادات

حساسیت کم

غیر خطی بودن مقیاس

ابعاد بزرگ و پیچیدگی طراحی.

محافظت ضعیف در برابر تأثیر میدان های مغناطیسی خارجی، دما، فرکانس.

اضافه بار مجاز نیست.

کوتاه محدوده فرکانس(1.5 3 کیلوهرتز).

منطقه برنامه

آنها به عنوان آمپرمتر (تا 200 آمپر)، ولت متر (تا 600 ولت)، وات متر (تا 1.5 کیلو وات) استفاده می شوند. آنها می توانند به عنوان ابزار نمونه ای برای کالیبراسیون ابزار کار عمل کنند. برای افزایش حساسیت سیم پیچ ثابتدر یک هسته مغناطیسی نرم قرار دارد. چنین وسیله ای دستگاه یک سیستم فرودینامیکی نامیده می شود و تعیین می شود.

ابزارهای الکترواستاتیک

اصل عملکرد دستگاه های سیستم ESمبتنی بر تعامل دو جسم باردار الکتریکی است که صفحات متحرک و ثابت هستند که ولتاژ اندازه گیری شده به آنها اعمال می شود.

در عمل، دو نوع مکانیسم گسترده شده است.

تغییر در ظرفیت با تغییر ناحیه فعال الکترودها انجام می شود (شکل 8).

ظرفیت الکتریکی با تغییر فاصله بین الکترودها تغییر می کند. انرژی متمرکز در قسمت متحرک دستگاه

سپس گشتاورهای چرخشی و متقابل به ترتیب برابر هستند

با معادل سازی این مقادیر، معادله مقیاس ابزار سیستم ES را به دست می آوریم

صفحات خازن

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

بدین ترتیب دستگاه های سیستم ES ولت متری مناسب برای اندازه گیری ولتاژ DC و AC هستند. هنگام اندازه گیری ولتاژهای سینوسی، آنها به مقدار RMS سیگنال پاسخ می دهند.

مزایای

هنگام اندازه گیری ولتاژ DC، آنها ولت مترهای ایده آلی هستند که (هیچ برقی از منبع سیگنال مصرف نمی شود).

هنگام اندازه گیری یک سیگنال سینوسی، آنها دارای ظرفیت خازنی (بسیار بزرگ) هستند، بنابراین در فرکانس هایی تا 10 30 مگاهرتز کار می کنند.

توسط خودتان قابل انجام است طبقه بالادقت.

از آنجایی که هوا به عنوان عایق در دستگاه ها عمل می کند، می توان از دستگاه ها برای تغییر ولتاژ تا (102 - 103) کیلو ولت استفاده کرد.

ایرادات

حساسیت کم (Umin حدود 10 ولت).

ناپایداری (تغییر ظرفیت، تأثیر دما و میدان های الکتریکی خارجی). محافظ برای محافظت استفاده می شود.

غیر خطی بودن مشخصه

قابلیت اطمینان پایین

کاربرد

برای اندازه گیری در زنجیره های جریان مستقیم و متناوب با فرکانس 20 هرتز تا 30 مگاهرتز استفاده می شود. می تواند به عنوان ولت متر مرجع برای اندازه گیری استفاده شود ولتاژ بالا(کلاس دقت تا 0.5).

در پایان، ما جدول خلاصه ای از معادلات را برای مقیاس مکانیسم های اندازه گیری سیستم های مختلف ارائه می دهیم.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

3. اندازه گیری جریان و ولتاژ در مدارهای جریان DC و صنعتی ش فرکانس ثابت

اندازه گیری در مدارهای پستی O یانوگو جریان

اندازه گیری I و U در مدارهای DC اغلب توسط دستگاه های یک سیستم مغناطیسی الکتریکی با جریان انحراف کل (20-50) میلی آمپر انجام می شود. مقاومت داخلی چنین دستگاه هایی معمولاً 1000 2000 اهم است.

از شنت ها برای گسترش دامنه اندازه گیری آمپرمترها استفاده می شود.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

Rpr Ix

در اینجا n = Ix\Ipr ضریب شنت است.

شنت ها به دو دسته داخلی (با امکان اندازه گیری جریان تا 30 آمپر) و خارجی (برای اندازه گیری جریان بیش از 30 آمپر) تقسیم می شوند. آنها همچنین می توانند به فردی (که فقط با مکانیزم کالیبره شدن استفاده می شوند) و کالیبره شده (محاسبه شده برای جریان های نامی و مناسب برای هر سیستم اندازه گیری) تقسیم شوند.

برای گسترش محدودیت های ولت متر، از مقاومت های اضافی استفاده می شود.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

در اینجا ضریب انبساط حد است.

محاسبه بر اساس الگوریتم مشابه انجام شد. با توجه به آنچه به دست می آوریم

مقاومت های اضافی به انواعی شبیه به شانت ها تقسیم می شوند.

اندازه گیری ولتاژ و جریان در مدارهای فرکانس قدرت

برای این منظور از دستگاه های الکترومغناطیسی، الکترودینامیکی و الکتریکی استفاده می شود.سیستم های استاتیک

هنگامی که برای اندازه گیری جریان استفاده می شود، سیم پیچ دستگاه سیستم EM به صورت سری به مدار متصل می شود.

دستگاه های سیستم ED به عنوان آمپرمتر به صورت سری با جریان تا 0.5 آمپر متصل می شوند، در جریان های بالا سیم پیچ ها به صورت موازی متصل می شوند. برای ولت متر، سیم پیچ ها و مقاومت های اضافی به صورت سری متصل می شوند.

دستگاه های سیستم ES فقط برای اندازه گیری ولتاژ استفاده می شوند. در جریان مستقیم، محدودیت ها با کمک مقاومت های اضافی، در جریان متناوب، با کمک خازن ها گسترش می یابد.

از مواد در نظر گرفته شده در بالا، چنین بر می آید که دستگاه های سیستم ME بالاترین ویژگی های اندازه گیری و عملیاتی را دارند. این امر کاربرد غالب آنها را در زمینه اندازه گیری های برق (مهندسی رادیویی) مشخص کرد. با این حال، یک بار دیگر باید به ایراد اصلی آنها اشاره کرد - غیرقابل قبول بودن بارهای اضافی حتی کوتاه مدت (فنرهای حامل جریان، رشته های علائم کشش و تعلیق سوخته و تغییر شکل می دهند).

4. اندازه گیری جریان و ولتاژ توسط دستگاه های دارای مبدل آ گویندگان

اندازه گیری جریان متناوب توسط دستگاه های سیستم ME نیاز به عملیات ویژه ای دارد - تبدیل ولتاژ متناوب به جریان مستقیم با اندازه گیری بیشتر آن توسط دستگاه سیستم مغناطیسی.

اگر از عناصر نیمه هادی به عنوان مبدل استفاده شود، در این حالت دستگاه یکسو کننده نامیده می شود. مبدل های حرارتی همچنین می توانند به عنوان مبدل استفاده شوند - در این مورد ما یک ولت متر ترموالکتریک داریم. دستگاه های ترموالکتریک در محدوده فرکانس های پایین و بالا استفاده می شوند.

ولت متر یکسو کننده

با توجه به مدار یکسو کننده، آنها به دو نیمه موج و دو نیمه موج تقسیم می شوند. نوعی از مدار نیم موج دریکسو کننده در شکل 9 نشان داده شده است.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

در این حالت وقتی یک ولتاژ هارمونیک به ورودی اعمال می شود، جریان ضربانی i(t) از دستگاه عبور می کند. با در نظر گرفتن اینکه نشانگر دستگاه سیستم ME متناسب با مقدار متوسط ​​است، به دست می آوریم

یکسو کننده ها بر اساس جریان سینوسی RMS کالیبره می شوند. ضریب کالیبراسیون C که پاسخ دستگاه را به قرائت‌های آن مرتبط می‌کند، ضریب شکل Kf (C \u003d Kf) است که می‌توان آن را بر حسب میانگین مقادیر جریان یکسو شده و ریشه میانگین مربع بیان کرد.

نشان دستگاه یا قرائت روی ترازو برابر است با

جایی که با فرمول شناخته شده تعیین می شود

با یکسوسازی نیم موج، K1f = 2.22، و با یکسوسازی دو نیمه موج - Kf2 = 1.11.

بنابراین، در دستگاه های یکسو کننده، پاسخ و کالیبراسیون مطابقت ندارند، بنابراین قرائت آنها فقط برای یک سیگنال سینوسی معتبر است. اگر شکل منحنی جریان اندازه گیری شده (ولتاژ) با سینوسی متفاوت باشد، خطای اندازه گیری ظاهر می شود.

بگذارید یک ولتاژ غیر سینوسی اندازه گیری شود و قرائت دستگاه یکسو کننده برابر باشد. سپس مقدار متوسط ​​تصحیح شده ولتاژ اندازه گیری شده را می توان با فرمول محاسبه کرد

اگر شکل منحنی ولتاژ اندازه گیری شده یا Kfh آن مشخص باشد، می توان ریشه میانگین مربع ولتاژ اندازه گیری شده را به صورت زیر تعیین کرد:

همانطور که می بینید، مقادیر Usk و Ushk برای یک ولتاژ غیر سینوسی مطابقت ندارند. خطای نسبی بین مقدار مورد نظر ولتاژ جریان غیر سینوسی و قرائت در مقیاس اوشک برابر است با

برای تعیین قرائت ولت متر برای یک منحنی جریان (ولتاژ) معین، موارد زیر را انجام دهید:

با دانستن شکل ولتاژ اندازه گیری شده، شکل جریان عبوری از مکانیسم اندازه گیری را تعیین کنید.

مقدار متوسط ​​ولتاژ تصحیح شده را با فرمول تعیین کنید

دستگاه اسیلوسکوپ ولت متر الکترونیکی

خوانش ابزار را با استفاده از فرمول محاسبه کنید

یکسوسازی نیمه موج،

تصحیح موج کامل

مثال 3. هنگام اعمال ولتاژ دندانه اره، جریان متر را تعیین کنید

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

ما در خروجی یکسو کننده تعیین می کنیم

نشانه هایی در مقیاس دستگاه، با در نظر گرفتن فارغ التحصیلی.

ولتاژ rms برای یک سیگنال داده شده را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد

سپس خطای اندازه گیری خواهد بود

مزایای

سادگی اجرای مدار

قابلیت اطمینان بالا.

توانایی کار با سیگنال های فرکانس بالا.

ایرادات

VAC غیر خطی دیودها و گسترش آنها.

تاثیر دمای محیط

خطاهای فرکانس به دلیل وجود ظرفیت p-nانتقال دیود

برای رفع دو نقص آخر، از طرح های جبران فرکانس و حرارتی استفاده می شود.

منطقه برنامه

آنها در ابزارهای ترکیبی برای اندازه گیری جریان و ولتاژ در ترکیب با اهم متر استفاده می شوند، به عنوان مثال، در ابزارهای سری Ts (Ts20، Ts4117، Ts4353).

ولت متر ترموالکتریک

این ترکیبسیستم های میلی یا میکرو آمپرمتری ME با یک یا چند ترموکوپل (مبدل حرارتی).

جریان اندازه گیری شده Ix از طریق بخاری (سیم نیکروم یا کنستانتان) منجر به گرم شدن آن می شود. یک کنتاکت ترموکوپل به بخاری متصل می شود (طلا - پالادیوم، پلاتین - پلاتین-رودیوم، کرومل - قطره و غیره).

تحت تأثیر گرما، یک جریان حرارتی در ترموکوپل ایجاد می شود که نشانگر ابزار را منحرف می کند. در حالت ماندگار، به دلیل اینرسی حرارتی، دمای بخاری ثابت است و با توان تلف شده روی آن تعیین می شود.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

ایکس

دستگاه ها به مقدار RMS پاسخ می دهند و در مقادیر یکسان کالیبره می شوند، بنابراین خوانش ها به شکل سیگنال اندازه گیری شده بستگی ندارد.

مزایای

استقلال نشانه ها از شکل موج

دقت اندازه گیری بالا

قابلیت اندازه گیری در فرکانس های بالا

ایرادات

حساسیت کم

تاثیر دمای محیط

عمر کوتاه حتی در شرایط عملیاتی معمولی

ظرفیت اضافه بار کوچک

مصرف برق زیاد.

5. ولت مترهای الکترونیکی

اغلب، در الکترونیک رادیویی، ولتاژ توسط ولت مترهای الکترونیکی آنالوگ (اشاره گر) یا دیجیتال اندازه گیری می شود.

دستگاه الکترونیکی دستگاهی است که خوانش آن توسط جریان اجزای الکترونیکی ایجاد می شود. انرژی منبع نیرو چنین دستگاه هایی نسبت به یکسو کننده ها و دستگاه های ترموالکتریک دارای چندین مزیت هستند.

مزایای

حساسیت بالا.

امپدانس ورودی بزرگ و ظرفیت ورودی کم.

محدوده فرکانس وسیع

توانایی تحمل بار اضافی.

از معایب آن می توان به مدار پیچیده تر و نیاز به منبع تغذیه اشاره کرد.

مطابق با GOST، ولت مترهای الکترونیکی با حرف B و یک عدد از 1 تا 9 (به عنوان مثال، B7-27A) تعیین می شوند. رقم اول هدف ولت متر را نشان می دهد، بقیه - گزینه توسعه (مدل).

B1 - ولت متر برای اندازه گیری های تایید

B2 - ولت متر برای اندازه گیری ولتاژ مستقیم

B3 - ولت متر برای اندازه گیری ولتاژ متناوب

B4 - اوج ولت متر

B5 - ولت متر حساس به فاز

B6 - ولت مترهای انتخابی

B7 - ولت مترهای جهانی

B8 - ولت متر برای اندازه گیری نسبت ولتاژ

B9 - مبدل های ولتاژ

گروه B2 - ولت متر برای اندازه گیری ثابت n آ نخ ها

نمودارهای ساختاری چنین ولت متری تا حد زیادی به محدوده ومقادیر اندازه گیری شده و بنابراین آنها به طور مشروط به دو گروه تقسیم می شوند.

ولت متر برای اندازه گیری ولتاژ بالا

چنین ولت متری به شما امکان می دهد حداقل ولتاژ 1 ولت را اندازه گیری کنید و یک مدار داشته باشید:

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

عناصر اصلی نمودار بلوکیدستگاه ورودی VU، تقویت کننده DC UPT و دستگاه نشانگر IU سیستم مغناطیسی الکتریکی هستند.

دستگاه ورودی VU برای گسترش محدودیت های ولتاژ اندازه گیری شده، فیلتر کردن سیگنال ورودی و ارائه مقاومت ورودی بزرگ طراحی شده است. معمولاً شامل پایانه های ورودی، تقسیم کننده ولتاژ، پیش تقویت کنندهو فیلترهای مختلف

اسناد مشابه

ویژگی های ابزارهای الکترومکانیکی برای اندازه گیری جریان مستقیم، متناوب و ولتاژ. طراحی، اصل عملیات، دامنه، مزایا و معایب آنها. تعریف و طبقه بندی ولت مترهای الکترونیکی، مدارهای ابزار.

مقاله ترم، اضافه شده در 2010/03/26


مفهوم ابزار اندازه گیری، انواع آنها و طبقه بندی خطاها. ویژگی های اندازه گیری ابزارهای اندازه گیری، ویژگی های هنجارها برای مقادیر آنها. خصوصیات دینامیکی خصوصی مبدل های آنالوگ به دیجیتالو ابزار اندازه گیری دیجیتال

مقاله ترم، اضافه شده 01/03/2013


ابزار اندازه گیری الکتریکی: اندازه گیری ها، مبدل ها، تاسیسات پیچیده. طبقه بندی دستگاه های اندازه گیری. روش ها و خطاهای اندازه گیری تعیین مقدار تقسیم و مقدار حدی ماژول خطاهای اصلی و اضافی ولت متر.

کار عملی، اضافه شده در 2015/05/03


ویژگی های اساسی خطاهای اندازه گیری شده مشخصات فنی و مترولوژیکی ابزارهای اندازه گیری الکتریکی، تجزیه و تحلیل مقایسه ای آنها. مدلسازی و پیاده سازی ابزار مجازی در محیط نرم افزار National Instruments، LabView.

مقاله ترم، اضافه شده 04/09/2015


ابزار اندازه گیری که با آن می توانید ولتاژ، جریان، فرکانس و اختلاف فاز را اندازه گیری کنید. مشخصات مترولوژیکی دستگاه ها انتخاب یک وات متر برای اندازه گیری توان اکتیو مصرف شده توسط بار. خطاهای نسبی اندازه گیری

وظیفه، اضافه شده در 06/07/2014


طبقه بندی روش ها برای بهبود دقت ابزار اندازه گیری. کاهش خطای افزودنی روش اتصال منفی، بی تغییری، سیر مستقیم، اندازه گیری های کمکی. تنظیم خودکار دوره ای پارامترها. انواع تداخل، روش های توصیف آنها.

مقاله ترم، اضافه شده 11/13/2011


مروری بر روش ها و ابزارهای موجود برای اندازه گیری فاصله: مفاهیم کلیو تعاریف ضخامت سنج های مکانیکی، الکترومغناطیسی، اولتراسونیک، مغناطیسی و جریان گردابی. ویژگی های ضخامت سنج التراسونیک A1210، مزایا و معایب آن.

مقاله ترم، اضافه شده در 2012/03/21


مفاهیم و تعاریف اولیه تجهیزات اندازه گیری. طبقه بندی دستگاه ها و ویژگی های استفاده از ریزپردازنده ها. مطالعه نرم افزار مجتمع اتوماسیون اندازه گیری و کامپیوتر. محاسبه بازده اقتصادی دستگاه

پایان نامه، اضافه شده در 1393/03/15


مترولوژی به عنوان علم اندازه گیری ها، روش ها و ابزارهای اطمینان از وحدت آنها و راه های دستیابی به دقت مورد نیاز. راههای استانداردسازی مشخصات مترولوژی ابزارهای اندازه گیری، تأیید دستگاه های الکترودینامیکی و الکترومغناطیسی.

مقاله ترم، اضافه شده در 11/09/2012


پارامترهای خطا و روش های اندازه گیری آنها بر اساس G.821. طرحی برای اندازه گیری پارامترهای کانال های DSP از نوع "نقطه به نقطه". اصول اساسی روش شناسی اندازه گیری بر اساس G.826. روش اندازه گیری اندیکاسیون اندازه گیری پارامترهای خطاهای کد، ارتباط آنها با خطاهای بیت.

پارامترهای اساسی ابزار اندازه گیری

هر دستگاه اندازه گیری باید پارامترهای خاصی داشته باشد که نتایج اندازه گیری دقیق تری را ارائه دهد. به بیشترین پارامترهای عمومیابزار اندازه گیری عبارتند از:

حساسیت - نسبت تغییر در سیگنال در خروجی دستگاه به تغییر در مقدار اندازه گیری شده که باعث آن شده است.

آستانه حساسیت - حداقل مقدار مقدار اندازه گیری شده در ورودی دستگاه، که در آن هنوز امکان خواندن آن وجود دارد.

دامنه دامنه - حداقل و حداکثر مقادیر اندازه گیری شده، با دقت مشخص اندازه گیری می شود.

مقاومت ورودی - مقاومت بین پایانه های دستگاه، که هدف اندازه گیری به آن متصل است. این پارامتر برای ولت مترها، اسیلوسکوپ ها و سایر وسایلی که هنگام اندازه گیری، بار اضافی روی مدار مورد مطالعه ایجاد می کنند، مهم است. برای ژنراتورها، این پارامتر امپدانس خروجی نامیده می شود.

دقت اندازه گیری پارامتری است که نزدیکی نتیجه اندازه گیری به مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده را نشان می دهد.

عملکرد - مدت زمانی که طول می کشد تا قرائت های دستگاه ثابت شود.

نوع معادله مقیاس راحت ترین مقیاس با وابستگی خطی است.

اندازه گیری هر کمیت فیزیکی شامل تعیین مقدار آن با استفاده از ویژگی های خاص است وسایل فنیدر مقایسه با مقداری از این مقدار، به عنوان یک واحد در نظر گرفته شده است.

تمام وسایلی که مستقیماً در اندازه گیری استفاده می شوند، تجهیزات اندازه گیری نامیده می شوند و با توجه به ماهیت مشارکت آنها در فرآیند اندازه گیری به سه گروه اندازه گیری، ابزار اندازه گیری و دستگاه های اندازه گیری تقسیم می شوند. اندازه گیری ها و ابزار اندازه گیری به نمونه ای و کاری تقسیم می شوند.

اندازه گیری ها و ابزارهای اندازه گیری نمونه برای تکثیر و کالیبراسیون اندازه ها و ابزار اندازه گیری مختلف استفاده می شود. معیارها و ابزارهای اندازه گیری نمونه ای که برای پیاده سازی و ذخیره واحدهای اندازه گیری مقادیر با بالاترین دقت قابل دستیابی در یک وضعیت معین از فناوری طراحی شده اند، استاندارد نامیده می شوند.

اندازه گیری های کاری و ابزار اندازه گیری برای اهداف اندازه گیری عملی عمل می کنند و به آزمایشگاهی و فنی تقسیم می شوند. اندازه گیری های آزمایشگاهی و ابزار اندازه گیری بالاتر از موارد فنی هستند، زیرا کاربرد آنها دقت اندازه گیری را با استفاده از جداول یا فرمول های تصحیح در نظر می گیرد.

یک مکانیک رادیویی در فعالیت عملی خود از اندازه گیری های مهندسی برق و رادیو برای بررسی، تنظیم، تنظیم و تعمیر تجهیزات رادیویی و تلویزیونی خانگی استفاده می کند. هنگامی که به دنبال خطاهای ساده می گردیم، اغلب به اندازه گیری ولتاژ، جریان و مقاومت محدود می شوند. اندازه گیری های پیچیده تر برای یافتن عیوب پیچیده و همچنین تنظیم و تنظیم تجهیزات رادیویی و تلویزیونی استفاده می شود.

قابلیت اطمینان اندازه‌شناسی پارامتری است که به خرابی‌های ضمنی دستگاه مرتبط با خروج پارامترها از حد تحمل در طول زمان بستگی دارد.

واحدهای مقادیر فیزیکی

در کشور ما، در 1 ژانویه 1982، GOST 8.417-81 GSI به اجرا درآمد. واحدهای مقادیر فیزیکی، که انتقال به استفاده اجباری از واحدها را فراهم می کند سیستم بین المللی(SI)، که مبنای یکسان سازی واحدهای کمیت های فیزیکی در سراسر جهان است. واحدهای اساسی این سیستم عبارتند از: طول (متر)، جرم (کیلوگرم)، زمان (ثانیه)، جریان الکتریکی (آمپر)، دمای ترمودینامیکی (کلوین)، مقدار ماده (مول) و شدت نور (کاندلا).

در کنار واحدهای پایه SI از مشتقات آنها و نیز مضربهای اعشاری (بیش از 10، 100، ... بار) و زیر چندگانه (کمتر از 10، 100، ... بار) واحدها استفاده می شود. در اینجا نام چند واحد پایه و مشتق آمده است: برق- آمپر (A)، ولتاژ الکتریکی - ولت (V)، توان الکتریکی - وات (W)، مقاومت الکتریکی - اهم (اهم)، هدایت الکتریکی - زیمنس (Cm)، ظرفیت الکتریکی - فاراد (F)، اندوکتانس - هنری ( H)، فرکانس - هرتز (Hz)، زمان - ثانیه (s).

نام ها و نمادهای مضرب اعشاری و مضرب های فرعی با اضافه کردن پیشوندهای زیر تشکیل می شوند:

آتو (a) 10 -18 ، فمتو (f) 10 -15 ، پیکو (p) 10 -12 ، نانو (n) 10 -9 ، میکرو (mk) 10 -6 ، میلی (متر) 10 -3 ، سانتی ( ج) 10 -2، دسی (د) 10 -1، دکا (دا) 10، هکتو (گرم) 10 2، کیلو (ک) 10 3، مگا (M) 10 6، گیگا (G) 10 9، ترا ( T) 10 12.

خطاهای اندازه گیری

هدف از اندازه گیری بدست آوردن مقدار عددی کمیت اندازه گیری شده و تخمین خطا است. خطا؛ حتی با دقیق ترین اندازه گیری ها اجتناب ناپذیر است. بنابراین، مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده را نمی توان به دست آورد.

برای تعیین خطاهای اندازه گیری، به جای مقدار واقعی، از مقدار واقعی A D کمیت اندازه گیری شده استفاده می شود که توسط ابزار مثالی یا به عنوان میانگین حسابی A cf نتایج n عدد بزرگ تعیین می شود:

خطای اندازه گیری مطلق ΔA تفاوت بین نتیجه اندازه گیری A و مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده A D: AΔ \u003d A - A D است.

یک خطای مطلق با علامت مخالف، به نام تصحیح، هنگام کار با ابزار آزمایشگاهی استفاده می شود.

استفاده از خطای مطلق برای ارزیابی دقت اندازه گیری ناخوشایند است، زیرا در محدوده های مختلف اندازه گیری یکسان نیست. بنابراین، خطای مطلق با یکی از مقادیر به دست آمده از کمیت اندازه گیری شده مقایسه می شود، یعنی خطای نسبی تعیین می شود.

خطای نسبی واقعی Y D٪ را تشخیص دهید که به عنوان نسبت خطای مطلق به مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده تعریف می شود:

Y D \u003d (ΔA / A D) 100، و خطای نسبی کاهش یافته Y D٪، که به عنوان نسبت خطای مطلق به حداکثر مقدار ممکن مقدار اندازه گیری شده A pr یعنی به حد بالای اندازه گیری ها تعریف می شود:

Y pr \u003d (ΔA / A pr) ∙ 100

اگر از ابزارهای چند دامنه استفاده می شود، لازم است چنین حد اندازه گیری را انتخاب کنید که در آن انحرافات نشانگر نشانگر نزدیک به انتهای مقیاس قرار گیرد. در این حالت، خطای واقعی نزدیک به خطای داده شده است. هنگامی که نشانگر در ابتدای مقیاس تنظیم می شود، خطای واقعی با تغییر مقدار داده شده به شدت افزایش می یابد.

دقت ابزار اندازه گیری با بیشترین مقدار خطای مجاز ارزیابی می شود که در ترازو و در گذرنامه دستگاه به صورت خطاهای مطلق، واقعی یا کاهش یافته نشان داده شده است. برای ابزارهای اندازه گیری الکتریکی، بزرگترین خطای کاهش یافته کلاس دقت آنها را تعیین می کند. نه کلاس دقت ایجاد شده است: 0.02; 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0.

ابزارهای اندازه گیری رادیویی کلاس دقت ندارند، زیرا برخی از آنها نشانگر شماره گیری ندارند و در جایی که باشد، خوانش آن تحت تأثیر قرار می گیرد. مدار الکترونیکیکه با آن استفاده می شود. برای ارزیابی دقت ابزار اندازه گیری رادیویی از خطاهای مطلق و نسبی استفاده می شود.

خطای مطلق دستگاه به عنوان یک مقدار مشخص می شود (به عنوان مثال، ± 1 هرتز - رانش فرکانس ژنراتور در طول نوسانات شبکه) یا به صورت مجموع دو مقدار، که یکی بستگی دارد و دیگری به مقدار اندازه گیری شده بستگی ندارد ( به عنوان مثال، 0.1 F + 4، هرتز، خطا در تنظیم نرخ تکرار پالس ژنراتور است).

خطای نسبی دستگاه به صورت درصد با یک مقدار نشان داده می شود (به عنوان مثال ± 6٪ - خطای ولت متر هنگام اندازه گیری ولتاژ متناوب) یا به صورت مجموع دو مقدار که اولی خطای بزرگ را تعیین می کند. مقادیر اندازه گیری شده، و دوم برای موارد کوچک (به عنوان مثال، 1 + 6R،٪ - خطای پل جهانی هنگام اندازه گیری مقاومت).

بسته به شرایط اندازه گیری، خطاهای مطلق و نسبی می توانند اساسی و اضافی باشند. اصلی ترین خطای دستگاه است که در شرایط عادی (دما، رطوبت، فشار) کار می کند. خطای اصلی به ویژگی های طراحی دستگاه، کیفیت ساخت آن، دقت درجه بندی ترازو و غیره بستگی دارد. خطای اضافی خطای دستگاه در شرایط غیر عادی کار می کند. مقدار خطای اضافی به عنوان جمع خطای اصلی یا ضریب تصحیح نتیجه اندازه گیری نشان داده می شود.

بسته به دلایل وقوع خطا، آنها به سیستماتیک و تصادفی تقسیم می شوند. اولین آنها به دلیل عدم دقت درجه بندی ترازوهای ابزار، خرابی آنها، تأثیر عوامل مکانیکی، حرارتی یا سایر عوامل است. این خطاها در اندازه گیری های بعدی تکرار می شوند، می توان آنها را در هنگام پردازش نتایج اندازه گیری شناسایی و حذف کرد. خطاهای تصادفی به دلایل زیادی رخ می دهد که نمی توان آنها را در نظر گرفت (به عنوان مثال، نوسانات نامنظم در ولتاژ منابع تغذیه، تغییرات تصادفی در شرایط خارجی و غیره).

با اندازه گیری های مکرر، خطاهای تصادفی هم از نظر مقدار و هم در علامت متفاوت هستند. برای کاهش تأثیر خطاهای تصادفی بر نتیجه اندازه گیری، لازم است اندازه گیری ها n بار تکرار شود، میانگین حسابی نتایج اندازه گیری A cf محاسبه شود و آن را به عنوان یک مقدار واقعی بپذیریم. برای ارزیابی تأثیر یک خطای تصادفی، از ریشه میانگین مربع خطای o استفاده می شود که با فرمول محاسبه می شود.

هر چه میانگین مربعات خطا کوچکتر باشد، اندازه گیری دقیق تر و تأثیر خطای تصادفی بر نتیجه اندازه گیری کمتر است.