Методы измерений. Классификация измерительных приборов
Электрорадиоизмерения — это измерения магнитных, электромагнитных и электрических величин от инфразвуковых до сверхвысоких частот.
Методы электроизмерений делятся на методы сравнения и методы непосредственной оценки. При применении метода непосредственной оценки числовое значение измеряемой величины определяется согласно показаниям измерительного прибора. Метод сравнения заключается в сравнении измеряемой величины с воспроизводимой мерой. Например, определение уровня напряжения постоянного электрического тока может осуществляться путем сравнения его с электродвижущей силой эталонного элемента. Методы сравнения делятся на:
- Дифференциальный метод. При использовании данного метода измеряется разница между измеряемой величиной и близкой к ней по значению эталонной величиной (измерение сопротивления методом неуравновешенного моста).
- Нулевой метод. При использовании данного метода действие измеряемой величины полностью уравновешивается образцовой величиной. Данный метод делится в свою очередь на мостовой и компенсационный. При мостовом методе достигается нулевое значение тока в измерительной диагонали моста, в который включен индикаторный чувствительный прибор. При компенсационном методе измеряемая величина уравновешивается образцовой
- Метод замещения. При использовании данного метода действие измеряемой величины замещается образцовой.
Электрорадиоизмерения также можно классифицировать по способу преобразования измеряемой величины и форме представления результата. Согласно данным критериям методы измерения делятся на цифровые и аналоговые.
При аналоговых измерениях прибором производится преобразование искомой величины, результатом этого становится перемещение указателя шкалы и т.п. по экрану. Заключение о значении величины в данному случае делается оператором. При цифровых измерениях в в измерительном приборе производится сравнение искомой величины с рядом образцовых величин в автоматическом режиме, а оператор уже получает величину в цифровой форме.
По структурной схеме измерительные приборы делятся на цифровые и аналоговые.
Аналоговый измерительный прибор — это прибор, показания которого представляют собой непрерывную функцию изменения измеряемой величины.
Аналоговые приборы подразделяются на четыре группы. В первую группу входят приборы для измерения характеристик и параметров сигналов (частотомеры, вольтметры и т.п.). Вторую группу образуют приборы, использующиеся для измерения параметров пассивных и активных элементов электрических схем (индуктивность, сопротивление, переходные характеристики и т.п.) К третьей группе относятся измерительные генераторы, а к четвертой группе циркуляторы, фазовращатели, аттенюаторы и т.п.
Цифровые измерительные приборы автоматически вырабатывают дискретные сигналы измерительных данных и предоставляют показания в цифровой форме.
По принципу действия измерительные приборы делятся на электромеханические и электронные. Измерительные приборы электромеханического действия оборудованы специальной шкалой, по которой производится отсчет показаний прибора. Положение стрелки на шкале определяется равенством моментов сопротивления и вращательного момента. Они делятся на индукционные, электростатические, магнитоэлектрические, магнитодинамические и т.п. Электронные приборы для электрорадиоизмерений используются для измерения частоты, угла сдвига, сопротивления, мощности, напряжения и т.п. Главная их особенность заключается в наличии усилителя, который позволяет расширить динамический диапазон измеряемых напряжений и токов. В отличии от электромеханических они обладают высокой чувствительностью и незначительным потреблением энергии из цепи. Они широко применяются для исследований в широком диапазоне частот.
По конструктивному исполнению измерительные приборы для электрорадиоизмерений делятся на показывающие (считывание информации производится оператором), регистрирующие (прибором осуществляет регистрация показаний) и самопишущие, которые представляют собой регистрирующий измерительный прибор, конструкцией которого предусмотрена функция печатания показаний в виде диаграммы.
Особенности электрорадиоизмерений
Электрорадиоизмерения можно разделить на следующие основные группы:
- Определение характера и места повреждения оборудования (в случае его поломки).
- Измерение характеристик и параметров сигналов.
- Проверка средств измерения.
- Измерения величин, которые характеризуют условия передачи сигнала.
- Измерение характеристик, которые определяют тракты и свойства используемой аппаратуры.
- Измерение характеристик и параметров составляющих радиоэлектронной аппаратуры.
К особенностям электрорадиоизмерений, существенно отличающих их от других видов измерений, относятся: простота применения средств измерительной техники, небольшой отбор мощности от объекта измерения, большое количество измеряемых характеристик и параметров, а также широкий диапазон используемых частот и измеряемых величин.
