испытаниях оборудования в стендовых условиях. Отличаются более высокими точностными характеристиками.
Рабочие эталоны предназначаются для поверки рабочих средств или других менее точных образцовых в условиях специализированных измерительных лабораторий.
Индикаторами называют средства измерения, не имеющие нормированных точностных характеристик и служащие для ориентировочной оценки измеряемой величины.
Любое средство измерения может рассматриваться как некая измерительная цепь. Работа средства измерения характеризуется функцией преобразования. Функция преобразования является обобщённой характеристикой измерительной цепи или её элементов. Статическая функция преобразования и её параметры определяют свойства измерительной цепи или её элементов в установившемся состоянии, т.е. при неизменном значении входной величины. В условиях меняющейся входной величины проявляются динамические свойства средства измерения.
Основой измерений являются наблюдения, которые осуществляются персоналом или автоматическими устройствами. При однократном наблюдении результат измерения равен результату наблюдения, т.е. Х = х. Измерение дополняется оценкой точности, которая должна быть не хуже, чем определено требованиями.
В практике испытаний и исследований, где требуется более высокая точность, прибегают к нескольким наблюдениям для проведения одного измерения. Такой метод называют
методом многократных наблюдений. При этом удаётся учесть влияние некоторых случайных факторов. При многократных наблюдениях результат наблюдений, результат измерения, а также оценку точности получают методами статистической обработки случайных величин.
Государственным стандартом установлены следующие требования производства линейных и угловых измерений:
-температура окружающей среды 20 С0;
-атмосферное давление 101324,72 Па (760 мм рт. ст.);
31
-относительная влажность окружающего воздуха 58%;
-ускорение свободного падения 9,8 м/с кв.
-направление линии измерения линейных размеров до 160 мм наружных поверхностей - вертикальное, в остальных случаях – горизонтальное;
-относительная скорость измерения углов, равная нулю.
Взависимости от конструкции, принципа действия и возможности использования измерительные приборы делятся на:
1. Электромеханические
2. Электронные.
3. Цифровые.
4. Аналого-дискретные.
ВРоссийской Федерации согласно соответствующему стандарту все радиотехнические измерительные приборы и соответствующие им меры электрических величин по характеру измерений и виду измеряемых величин разделены на подгруппы, обозначаемые прописными буквами русского алфавита. При этом приборы делятся на 20 подгрупп:
А — измерители силы тока; Б — источники питания для схем измерений и измерительных приборов; В — измерители напряжения; Г — генераторы измерительные; Д — измерители ослабления и аттенюаторы; Е — измерители параметров элементов с сосредоточенными постоянными; И — приборы для импульсных измерений; К — комплексные измерительные установки; Л — измерители параметров электронных ламп и полупроводниковых приборов; М — измерители мощности; П
—измерители напряженности поля и радиопомех; Р — измерители параметров элементов и трактов с распределенными постоянными; С — приборы для наблюдения, измерения и исследования формы сигналов и их спектров; У — усилители измерительные; Ф — измерители фазовых сдвигов и группового времени запаздывания; X — приборы для наблюдения и исследования характеристик
32
электрических цепей и радио-устройств; Ч — измерители частоты; Ш — измерители электрических и магнитных свойств материалов; Э — измерительные устройства коаксиальных н волноводных трактов; Я — блоки радиоизмерительных приборов.
Входящие в подгруппу измерительные приборы подразделяются на виды в соответствии с основной выполняемой функцией. Вилам присваивается буквенноцифровое обозначение, состоящее из буквы подгруппы и номера вида. Так, например, вид «Вольтметры переменного тока» обозначается как ВЗ, вид «Вольтметры импульсного тока» — В4 и т. д. Полное наименование прибора определяется наименованием вида, к которому прибор относится.
В соответствии с совокупностью технических характеристик и очередностью разработок приборы всех видов разделяются на типы, которым соответствует порядковый номер модели. Обозначение прибора состоит из обозначения вида и номера модели, причем перед последним ставится дефис. В частности, надпись на измерительном приборе ВЗ-40 говорит о том, что это сороковая модель вольтметров переменного тока.
Решением Международного консультативного комитета по радио (МККР) рекомендована определенная система разделения и наименований полос в спектре частот, применяемом для радиосвязи, радиовещания и телевидения. Согласно этой рекомендации установлены следующие диапазоны:
крайне низких частот (КНЧ) — 3...30 Гц; сверхнизких частот (СНЧ) — 30... 300 Гц; инфранизкнх частот (ИНЧ) — 300... 3000 Гц; очень низких частот (ОНЧ) — 3... 30 кГц; низких частот (НЧ) — 30...300 кГц; средних частот (СЧ) — 300.. .3000 кГц; высоких частот (ВЧ) — 3... 30 МГц;
очень высоких частот (ОВЧ) — 30.. .300 МГц; ультравысоких частот (УВЧ) — 300... 3000 МГц;
33
сверхвысоких частот (СВЧ) — 3... 30 ГГц; крайне высоких частот (КВЧ) — 30.300 ГГц; гипервысоких частот (ГВЧ) — 300..3000 ГГц.
В ряде официальных российских документов на средства измерений и некоторой литературе по радиоизмерениям еще остается традиционное деление на диапазоны частот: инфранизких (ИНЧ) — до 20 Гц; низких (НЧ) — от 20 Гц до 300 кГц: высоких (ВЧ) — от 30 кГц до 300 МГц; сверхвысоких (СВЧ) — свыше 300 МГц.
1.9. Основные показатели измерительных приборов
Измерительные приборы, применяемые в радиотехнике, характеризуются следующими о с н о в н ы м и п о к а з а т е л я м и .
Диапазон измерений — область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности измерительного прибора (средства измерения).
Диапазон показаний - размеченная область шкалы, ограниченная ее начальным и конечным значениями, т. е. указанными на ней наименьшим Xmin, и наибольшим Xmax возможными значениями измеряемой величины (он может быть шире диапазона измерений).
Предел измерений — наибольшее или наименьшее значение диапазона измерений.
Область рабочих частот (диапазон частот) — полоса частот, в пределах которой погрешность прибора, полученная при изменении частоты сигнала, не превышает допускаемого предела.
Градуировочная характеристика — это зависимость,
определяющая соотношение между сигналами на выходе и входе средства измерений в статическом режиме.
Чувствительность по измеряемому параметру —
отношение изменения сигнала на выходе измерительного прибора к вызвавшему его изменению измеряемой величины:
34
= lim |
( |
∆ |
) |
= |
|
, |
|
|
|||||
→∞ |
|
∆ |
|
|
||
где х — измеряемая величина, у — сигнал на выходе; х — изменение измеряемой величины; у — изменение
сигнала на выходе.
Предельная чувствительность (по напряжению, току или мощности) — минимальная величина исследуемого сигнала (напряжения, тока или мощности), подаваемого на вход прибора, которая необходима для получения отсчета с погрешностью, не превосходящей допустимой.
Разрешающая способность (абсолютная) —
минимальная разность двух значений измеряемых однородных величин, которая может быть различима с помощью прибора.
Быстродействие (скорость измерения) —
максимальное число измерений в единицу времени, выполняемых с нормированной погрешностью.
Время измерения — время, которое требуется для определения значения измеряемой величины с заданной погрешностью.
Входное сопротивление (полное) Zвх — сопротивление измерительного прибора со стороны его входных зажимов. На сравнительно низких частотах входную цепь прибора, включаемого параллельно измеряемой цепи, можно представить эквивалентной схемой, состоящей из соединенных параллельно резистора Rвх и конденсатора Свх.
Чтобы не влиять на измеряемую цепь, измерительные приборы должны иметь как можно большее активное входное сопротивление Rвх и возможно меньшую входную емкость Свх. Поэтому в области низких частот ω = 2πf, когда емкостное сопротивление велико по сравнению с активным сопротивлением 1/(ωСвх») » Rвх ,практически входное сопротивление измерительного прибора Zвх=Rвх. В области высоких частот входное сопротивление прибора определяется преимущественно емкостью и Zвх=1/(ωСвх»), так как в этом случае 1 / (ωСвх») «Rвх .
35