Kontrolnaya_1

1. Перечислить потребителей результатов радиоизмерений.

Главные потребители радиоизмерений - это радиовещание и телевидение;

радиолокация, радионавигация и радиосвязь; контроль качества изделий электронной техники; изучение природы космических объектов. Солнца,

атмосферы, поверхности Земли, контроль режимов терапевтического и диагностического медицинского оборудования, технологического оборудования,

контроль норм техники безопасности.

2. Равноточные и неравноточные измерения. Ряд измерений.

По условиям, при которых выполняются измерения, их можно разделить на равноточные, когда ряд измерений выполнен одинаковыми по точности средствами измерений и в одних и тех же условиях, и неравноточные, то есть когда ряд измерений выполнен несколько разными по точности средствами измерений и

(или) в несколько разных условиях. Под "рядом измерений" понимают серию следующих друг за другом измерений ФВ.

3. Определение случайной погрешности. Три случайные стороны

определения.

Случайная погрешность - это составляющая погрешности результата измерений, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) в серии повторных измерений, проведенных с одинаковой тщательностью, одного и того же размера ФВ. Отметим следующие существенные стороны данного определения.

1.Случайные погрешности неизбежны и неустранимы и всегда присутствуют в результатах измерений. Они вызывают рассеяние результатов при многократном и достаточно точном измерении одной и той же величины, вызывая различие результатов в последних значащих цифрах результата.

2.Случайные погрешности - это погрешности, в появлении которых нет какой-

либо закономерности, кроме той закономерности, что предсказать конкретное значение их в конкретном результате невозможно. Численные значения случайных погрешностей являются случайными числами.

3. Выявить наличие случайных погрешностей и их значения можно только выполняя повторные измерения, то есть, производя ряд измерений. Однако,

априорное утверждение об их наличии бесспорно верное.

4. Что такое точность результата измерения?

Точность результата измерений - это характеристика качества измерения,

отражающая близость к нулю погрешности его результата. "Точность" - термин распространенный, особенно, в повседневном техническом языке. Он отражает некоторое обобщенное образное представление о результате измерения. Обычно имеют в виду, что чем меньше погрешность результата, тем больше его точность.

Точность результата измерений обусловлена несколькими основными факторами:

-свойствами и качеством средств измерений;

-внешними условиями измерений;

-принятыми методами измерений;

-квалификацией операторов при ручных (неавтоматизированных) измерениях.

5. Дать определение и указать отличие измерительной установки от

измерительной системы.

Измерительная установка - это совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенных для измерения одной или нескольких, и

расположенная в одном месте. Измерительную установку метрологического назначения называют эталонной или поверочной установкой. Другие частные случаи измерительных установок - это испытательный стенд, измерительная машина.

Измерительная система - это совокупность функционально объединенных мер,

измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств (например, линий связи), размешенных в разных точках контролируемого пространства (среды, объекта) с целью измерений одной или нескольких свойственных этому пространству (среде, объекту и т.п.). Примеры измерительных систем - радиоинтерферометр, измерительная система контроля параметров сигнала в каналах фазированной антенной решетки, измерительная система контроля радиационной безопасности ядерного реактора и т. п.

Отличие их в том, что измерительная установка расположена рядом, а измерительная система может быть установлена в разных точках пространства.

6. Основная и дополнительная погрешности средства измерений.

Основная погрешность СИ - погрешность, определяемая в нормальных условиях его применения. Понятно, что для разных типов СИ нормальными могут считаться разные внешние условия.

Дополнительная погрешность СИ - это составляющая погрешности СИ,

дополнительно возникающая вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.

7. Определение совокупных и совместных измерений.

Совокупные измерения - это проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях различных сочетаний этих величин. Примером может служить измерение емкости конденсаторов путем прямого измерения емкости параллельного и последовательного их соединения.

Другой пример - измерение коэффициента усиления антенны методом трех или двух антенн.

Вариантом косвенных измерений являются совместные измерения, то есть проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними.

8. Средство измерений – определение. Три главных особенности средств

измерений.

Средство измерений (СИ) - это техническое средство, предназначенное для измерения, имеющее нормированные метрологические характеристики, хранящее или воспроизводящее единицу ФВ, размер которой принимается неизменным в течение известного интервала времени.

В этом определении указаны главные особенности, делающие техническое средство средством измерений.

1.Средство измерений должно быть пригодно для выполнения необходимых операций и, в первую очередь, для проведения сравнения измеряемой ФВ единицей этой ФВ.

2.Средство измерений должно “уметь” хранить или воспроизводить единицу ФВ. В большинстве случаев это достигается включением в состав СИ меры ФВ.

3.Размер единицы ФВ, хранимой СИ, должен быть неизменным в заданных

пределах по крайней мере в течение отрезка времени, когда сравниваются между собой численные значения результатов измерений полученных при помощи данного СИ.

9. Статистическая и динамическая погрешности средства измерений.

Статическая погрешность СИ - это погрешность СИ, применяемого при измерении ФВ, принимаемой за неизменную.

Динамическая погрешность СИ - это погрешность СИ, возникающая дополнительно при измерении переменной во времени ФВ и- обусловленная несоответствием его реакции на скорость (частоту) изменения входного сигнала.

По существу все погрешности радиоизмерительных приборов, связанные с неопределенностью частотных свойств приборов, относятся к динамическим,

поскольку связаны с инерционными свойствами элементов электрических схем -

емкостей, индуктивностей, с конечным временем запасания энергии в контурах и резонаторах, с конечным временем разогрева тепловых преобразователей и т. д.

10. Почему без электронных приборов невозможны радиоизмерения ?

Измерения выполняют только опытным (экспериментальным) способом, то есть определенными целенаправленными действиями при помощи материальных технических средств. Суть в том, что при помощи только и исключительно органов чувств человека измерения выполнить невозможно.

11. Цели радиоизмерений – перечислить.

Измерения специфических для объектов радиотехники и электроники физических величин, связанных с ГПСК, выполняют со следующими целями:

1.Обеспечить в эксплуатации контроль работоспособности действующих объектов и систем. Пользователь системы нуждается в информации о том, в каких режимах она работает, выполняет или нет система свою задачу, нет ли угрозы выхода ее из строя, не наносит ли действие системы вреда и т. п.;

2.Обеспечить баланс интересов производителя (сдатчика) и потребителя и

(приемщика) продукции, покупателя и продавца в операциях торговли и обмена путем контроля качества готовых изделий радиотехники и электроники;

3. Обеспечить взаимозаменяемость компонентов, узлов, составных частей систем. Для этого необходимо унифицировать и стандартизовать изделия. Однако без измерений невозможно убедиться в том, что готовые изделия действительно

"похожи как близнецы". То есть составная часть изделия, произведенная,

например, в Малайзии, должна быть совместима с другими частями,

произведенными, например, в Швеции.

4. Контролировать внешние условия, состояние эфира и окружающей среды для обеспечения:

-техники безопасности личного состава, например, при работе войсковых и гражданских РЛС;

-электромагнитной совместимости различных радиосредств, то есть, чтобы многочисленные передающие устройства не мешали друг другу;

-уменьшения радиопомех вырабатываемых различными техническими средствами.

12.Объяснить соотношение истинного и действительного значений физической величины.

Измеряемой ФВ должно быть приписано некоторое значение, которое

идеальным образом отражает ее в качественном и количественном отношениях.

Это значение ФВ называют ее истинным значением. Понятие истинного значения ФВ соотносимо с понятием абсолютной истины. Однако абсолютная истина, как известно, познается лишь в результате бесконечного процесса познания. В данном случае - в результате бесконечного процесса измерений с бесконечным совершенствованием методов и техники измерений. Для каждого случая в практике мы можем знать только действительное значение ФВ, то есть значение ФВ,

найденное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению,

что для поставленной задачи оно может заменить истинное.

13. Систематическая погрешность средства измерений.

Систематическая погрешность СИ - составляющая погрешности СИ,

принимаемая постоянной или закономерно изменяющейся. Обычно устанавливают пределы ПР допускаемой систематической (абсолютной или относительной)

погрешности СИ данного типа. При симметричных пределах систематическую погрешность указывают в виде ПР . При этом систематическая погрешность данного экземпляра СИ может отличаться от систематической погрешности другого экземпляра СИ. Поэтому часто для группы однотипных СИ систематическая погрешность, может рассматриваться как случайная величина.

14. Средство измерений. Определение. Главные особенности средства

измерений.

Средство измерений (СИ) - это техническое средство, предназначенное для измерения, имеющее нормированные метрологические характеристики, хранящее или воспроизводящее единицу ФВ, размер которой принимается неизменным в течение известного интервала времени.

В этом определении указаны главные особенности, делающие техническое средство средством измерений.

4.Средство измерений должно быть пригодно для выполнения необходимых операций и, в первую очередь, для проведения сравнения измеряемой ФВ единицей этой ФВ.

5.Средство измерений должно “уметь” хранить или воспроизводить единицу ФВ. В большинстве случаев это достигается включением в состав СИ меры ФВ.

6.Размер единицы ФВ, хранимой СИ, должен быть неизменным в заданных пределах по крайней мере в течение отрезка времени, когда сравниваются между собой численные значения результатов измерений полученных при помощи данного СИ.

15.Нулевой метод измерений – объяснить.

Нулевой метод измерений - это метод сравнения с мерой, в котором результирующей эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля. Например, при измерении частоты методом нулевых биений доводят до нуля разностную частоту измеряемого напряжения с известной частотой другого генератора, который принимается за меру рабочий эталон частоты.

16. Что называют измерением? Свойства измерений.

Измерением называют нахождение значения некоторой физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств - средств измерений.

Вэтом определении имеются три фундаментальных свойства измерений:

1.Измеряют только физические величины.

2.Измерения можно выполнить только с помощью материальных объектов

(средств измерений).

3. Измерения выполняют только опытным (экспериментальным) способом, то есть определенными целенаправленными действиями при помощи материальных технических средств. Суть в том, что при помощи только и исключительно органов

чувств человека измерения выполнить невозможно.

17. Классифицировать измерения по процедуре получения результата.

По приемам (процедуре.) получения результата принято разделять на прямые,

косвенные, совокупные и совместные.

Прямое измерение - это измерение, при котором искомое значение ФВ получают непосредственно, например, измеряют напряжение при помощи вольтметра, частоту при помощи частотомера, массу при помощи весов и гирь и т.п. Главный признак прямого измерения - наличие средства измерений, на шкале

(цифровом табло) которого фиксируется отсчет показаний непосредственно в значении измеряемой величины.

Косвенное измерение - это измерение, при котором искомое значение ФВ определяют на основании результатов прямых измерений других ФВ,

функционально связанных с искомой величиной, например, измерение добротности контура или резонатора проводят путем измерения отношения напряжений, измерение емкости или индуктивности путем определения резонансной частоты контура. Принципиальной особенностью косвенных измерений является обязательность некоторых априорных сведений об объекте, то есть необходимо заранее знать зависимость, связывающую искомую ФВ и результаты прямых измерений других величин. Вариантом косвенных измерений являются совместные измерения, то есть проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними. Например, измерения вольтамперной или частотной характеристики транзистора, диода.

Совокупные измерения - это проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях различных сочетаний этих величин. Примером может служить измерение емкости конденсаторов путем прямого измерения емкости параллельного и последовательного их соединения.

Другой пример - измерение коэффициента усиления антенны методом трех или двух антенн.

18.Виды систематических погрешностей.

Постоянные систематические погрешности в течение длительного времени

сохраняют свое значение, например, в течение заданного временного интервала.

Они встречаются наиболее часто. Например, погрешность, возникающая из-за того,

что характеристика детектора считается квадратичной во всем диапазоне входных напряжений, в то время как показатель степени зависит от амплитуды входного напряжения.

Прогрессивные погрешности - это непрерывно возрастающие или убывающие погрешности. Например, погрешности, связанные с систематическим износом узлов средства измерений, с прогревом измерительных приборов и т. п.

Простейший бытовой пример - это определение момента времени при помощи часов с постоянной систематической погрешностью хода. В этом случае с каждым днем погрешность определения времени возрастает.

Периодические погрешности чаще всего проявляются при наличии внешних циклических воздействий или при измерении циклических величин (измерения разности фаз синусоидальных колебаний). Простейший пример - башенные часы с люфтом стрелок. Очевидно, что под воздействием силы тяжести, действующей на стрелки, при наличии люфта возникает периодическая систематическая погрешность отсчета времени. Другой пример - измерение распределения поля в раскрыве антенны. При движении зонда и измерении при его помощи интенсивности поля возникает периодическая интерференционная погрешность,

обусловленная переотражением сигнала между антенной и зондом.

В зависимости от причин появления систематические погрешности подразделяют на погрешности метода измерений (методические), погрешности из-

за отклонений внешних условий от установленных, инструментальные погрешности (погрешности средства измерений), субъективные погрешности.

К методическим относят погрешности, возникающие из-за несовершенства метода измерений.

Инструментальные – это погрешности результата измерений, обусловленные несовершенством применяемых средств измерения. Например, конечная разрешающая способность измерительного прибора ограничивают возможности уменьшения погрешности измерений.

Субъективные (мнимые) погрешности связаны с индивидуальными особенностями наблюдателя (оператора).

19. СКП среднего значения – формула.

Средняя квадратическая погрешность (СКП) единичного измерения

(однократного измерения в ряду равноточных многократных измерений) -

обобщенная характеристика рассеяния результатов, полученных в ряду независимых равноточных измерений одной и той же ФВ. вследствие влияния случайных погрешностей, вычисляемая по формуле:

n

(xi x)2

где S - средняя квадратическая погрешность единичного результата измерений,

входящего в ряд из n измерений;

xi - результат отдельного измерения в ряду измерений;

x- среднее арифметическое из результатов n измерений.

20.Дать определение и указать отличие измерительной установки и измерительной системы.

Измерительная установка - это совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенных для измерения одной или нескольких, и

расположенная в одном месте. Измерительную установку метрологического назначения называют эталонной или поверочной установкой. Другие частные случаи измерительных установок - это испытательный стенд, измерительная машина.

Измерительная система - это совокупность функционально объединенных мер,

измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств (например, линий связи), размешенных в разных точках контролируемого пространства (среды, объекта) с целью измерений одной или нескольких свойственных этому пространству (среде, объекту и т.п.). Примеры измерительных систем - радиоинтерферометр, измерительная система контроля параметров сигнала в каналах фазированной антенной решетки, измерительная система контроля радиационной безопасности ядерного реактора и т. п.

Отличие их в том, что измерительная установка расположена рядом, а измерительная система может быть установлена в разных точках пространства.

21. Единица физической величины – определение. Примеры физических

величин.

Для того, чтобы числом выразить количественную сторону данного качества (в нашем примере верхнюю граничную частоту) необходима единица физической величины, то есть ФВ фиксированного размера, которой условились присвоить численное значение, равное единице.

В нашем примере ФВ является частота или количество колебаний за единицу времени. Единицей для измерения частоты является Герц, то есть частота, при которой одно полное колебание (цикл) происходит за интервал времени, равный одной секунде.

22. Что есть результат измерения, отсчёт? Две существенные стороны

определения результата.

Результат измерения - это значение ФВ, полученное путем ее измерения. В

этом определении необходимо выделить две стороны. Первая - это то, что численное значение ФВ, которое принимается за результат измерения, является продуктом целенаправленных действий (операций) с применением технических средств. Другая сторона - это то, что в технической документации, в соответствии с которой выполняются измерения, должны быть указаны условия, при выполнении которых полученное численное значение ФВ принимается за результат. Например,

должно быть указано, если это необходимо, что понятие “результат измерения” относится к среднему значению результатов нескольких измерений, или что в каждое число должны быть внесены поправки и т. п. Не следует безусловно принимать за результат измерений отсчет показаний, то есть значение величины или число, зафиксированное по отсчетному устройству средства измерений в заданный момент времени.

23. Определение случайной погрешности. Три существенные стороны

определения.

Случайная погрешность - это составляющая погрешности результата измерений, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) в серии повторных измерений, проведенных с одинаковой тщательностью, одного и того же размера ФВ. Отметим следующие существенные стороны данного определения.

4. Случайные погрешности неизбежны и неустранимы и всегда присутствуют в результатах измерений. Они вызывают рассеяние результатов при многократном и достаточно точном измерении одной и той же величины, вызывая различие результатов в последних значащих цифрах результата.