Меню

Методы измерения чувствительность прибора



Чувствительность измерительного прибора

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Чувствительность измерительного прибора» в других словарях:

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА — отношение перемещения указателя прибора относительно шкалы (выраженного в линейных или угловых единицах) к изменению значения измеряемой величины, вызвавшей это перемещение … Большой Энциклопедический словарь

чувствительность измерительного прибора — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN instrument sensitivity … Справочник технического переводчика

чувствительность измерительного прибора — [meter sensitivity] характеристика измерительного прибора, выражающая отношение линейного (Δl) или углового (Δα) перемещения указателя по шкале прибора (сигнала на выходе прибора) к вызвавшему его изменение измеряемой величины. Различают… … Энциклопедический словарь по металлургии

чувствительность измерительного прибора — отношение перемещения указателя прибора относительно шкалы (выраженного в линейных или угловых единицах) к изменению значения измеряемой величины, вызвавшей это перемещение. * * * ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ… … Энциклопедический словарь

Чувствительность измерительного прибора — 9. Чувствительность измерительного прибора Определение по ГОСТ 16263 70 Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА — отношение перемещения указателя прибора относительно шкалы (выраженного в линейных или угловых единицах) к изменению значения измеряемой величины, вызвавшей это перемещение … Естествознание. Энциклопедический словарь

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ — измерительного прибора, свойство измерит. прибора, выражаемое отношением линейного (Dl) или углового (Da) перемещения указателя по шкале прибора (сигнала на выходе прибора) к вызвавшему его изменению Dx измеряемой величины х. Различают абс. Ч.… … Физическая энциклопедия

чувствительность — 3.11 чувствительность: Изменение выходного сигнала средства измерения при изменении концентрации анализируемого компонента. Источник: ГОСТ Р ИСО 11042 1 2001: Установки газотурбинные. Методы определения выбросов вредных веществ … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

чувствительность системы автоматического управления — [response of automatic control system] зависимость динамических свойств системы автоматического управления (САУ) от изменения (вариации) ее параметров и характеристик. Под вариацией параметров понимают любые отклонения их от значений, принятых за … Энциклопедический словарь по металлургии

Чувствительность — [sensitivity]: Смотри также: чувствительность измерительного прибора чувствительность системы автоматического управления … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Чувствительность и цена деления электроизмерительного прибора

Чувствительностью электроизмерительного прибора называется отношение линейного или углового перемещения указателя к изменению измеряемой величины , вызвавшему это перемещение

.

Размерность чувствительности зависит от характера измеряемой величины.

Величина , обратная чувствительности, называется ценой деления прибора. Она определяет значение электрической величины, вызывающей отклонение стрелкина одно деление. В общем случае цена деления представляет собой разность значений измеряемой величины для двух соседних делений. Цена деления зависит от верхнего и нижнего пределов измерения прибора и от числа делений шкалы. На рис. 6 а) показана шкала прибора, рассчитанного на измерение постоянного тока в пределах от 0 до 300 мА. Шкала имеет 60 делений. Цена деления такого прибора равна мА/дел, чувствительность /. Положение стрелки соответствует 70 мА.

Рисунок 6. Шкала электроизмерительного прибора без переключателя пределов (а); с переключателем пределов (б).

В случае, если у этого прибора есть переключатель пределов, и, например, переключатель установлен на 6 мА (рис. 6 б), то шкала прибора рассчитана на измерение тока в пределах от 0 до 6 мА. Цена деления равна , чувствительность возросла до . Положение стрелки соответствует силе тока в цепи мА.

Вычисление ошибок измерения

2.5.1.Истинное значение измеряемой величины вычисляется по формуле:

,

где среднее значение измеренной величины, абсолютная ошибка, зависящая от случайной ошибки измерения и приборной ошибки :

.

В случае прямых измерений

,

где коэффициент Стьюдента при заданной надежности Р и ( число измерений); средняя квадратическая ошибка.

В случае косвенных измерений , находят через частные производные [1]. Приборная ошибка рассчитывается по формуле:

,

где погрешность прибора; коэффициент Стьюдента при заданной надежности и ; множитель, учитывающий, что соответствует трем средним квадратическим ошибкам.

Читайте также:  Единица измерения по океи человеко день

2.5.2.Если измерение проведено один раз, то и абсолютная ошибка

.

Порядок проведения работы

3.1. Получить электроизмерительный прибор у преподавателя.

3.2. Изучив обозначения на шкале прибора, указать:

— описать принцип действия, достоинства и недостатки прибора,

— исполнение прибора в зависимости от условий эксплуатации и защищенности от внешних магнитных полей.

3.3. Указать класс точности прибора. Рассчитать погрешность прибора (в случае многопредельного прибора выполнить для всех пределов измеряемой величины).

3.4. Рассчитать цену деления и чувствительность (в случае многопредельного прибора выполнить для всех пределов измеряемой величины).

3.5. Выполнить индивидуальное задание (вариант соответствует номеру студента в учебном журнале группы).

Литература

1. Красильников О.М. Физика. Методическое руководство по обработке результатов измерений. – М.: МИСиС, 2002. — 29 с.

2. Полякова К.И., Красильников О.М. Данцева О.Я., Кудасова С.В. Общая физика. Лабораторный практикум. – М.: МИСиС, 1995. – с. 185-189.

Индивидуальные задания

Вариант 1

1. Вольтметром класса точности 0.1 с предельным значением шкалы Uпр=20В сделано n=4 измерения: 10; 10.1; 9.9; 10.2 (В). Оценить истинное значение напряжения на участке цепи. Надежность принять равной P=0.9.

2. Величину силы тока в однородном участке цепи рассчитывали по формуле . Напряжение измеряли вольтметром класса точности 1.5 с предельным значением шкалы Uпр=250 В, сопротивление – магазином сопротивлений класса точности 0.2 с предельным значением декад Rпр=999.9 Ом. Вычислить относительную и абсолютную ошибки измерения , если результаты измерений составили U=160 В и R=600 Ом. Надежность принять равной P=0.95.

Вариант 2

1. Амперметром класса точности 2.5 с предельным значением шкалы пр=1 А сделано n=5 измерений: 0.65; 0.70; 0.70; 0.75; 0.65 (А). Оценить истинное значение силы тока. Надежность принять равной P=0.9.

2. Количество теплоты, выделившейся в проводнике при протекании электрического тока, рассчитывали по формуле: . Силу тока измеряли миллиамперметром класса точности 1.0 с предельным значением шкалы пр=10 мА, напряжение – милливольтметром класса точности 1.5 с предельным значением шкалы Uпр=50 мВ, время – секундомером с ценой деления 0.1с. Вычислить абсолютную и относительную ошибки измерения Q, если результаты измерений составили =7.3 мА; U=38.6 мВ и t=24.6 с. Надежность принять равной P=0.95.

Вариант 3

1. Сопротивление магазина сопротивлений класса точности 0.2 составило R=74.6 Ом. Оценить истинное значение сопротивления, если предельное значение декады Rпр=99.9 Ом. Надежность принять равной P=0.9.

2. Мощность электрического тока рассчитывалась по формуле . Сила тока измерялась амперметром класса точности 0.5 с предельным значением шкалы пр=50 А. Напряжение измерялось вольтметром класса точности 1.5 с предельным значением шкалы Uпр=100 В. Показания приборов составили 44.2; 44.6; 43.9; 43.9; 44.1 (А) и 70.2; 70.1; 69.6; 69.9; 70.2 (В) соответственно. Оценить абсолютную и относительную ошибки измерения W. Надежность принять равной Р=0.95.

Вариант 4

1. Ваттметром класса точности 2.5 было сделано n=4 измерения мощности тока: 106; 100; 102; 104 (Вт). Рассчитать абсолютную и относительную ошибку эксперимента, если предельное значение шкалы прибора Wпр=150 Вт. Надежность принять равной Р=0.98.

2. Количество теплоты, выделившейся в проводнике при протекании электрического тока рассчитывали по формуле . Напряжение измеряли миллиавольтметром класса точности 0,2 c предельным значением шкалы Uпр=30 мВ, сопротивление – измерителем класса точности 0.05 c предельным значением шкалы Rпр=100 Ом, время – секундомером с ценой деления 0.1 с. Найти истинное значение количества теплоты, если измеренные значения напряжения, сопротивления и времени составили 18.4 мВ; 58.6 Ом и 44.8 с соответственно. Надежность принять равной P=0.9.

Вариант 5

1. Многопредельный вольтметр класса точности 1.5 с двумя положениями переключателя пределов 50 В и 150 В имеет сто делений на шкале. Для каждого положения переключателя пределов рассчитать цену деления и чувствительность прибора. Оценить истинное значение напряжения для каждого положения переключателя, если стрелка прибора отклонилась на 70 делений. Надежность принять равной P=0.9.

Читайте также:  Как измерить давление нижних конечностей

2. Мощность, рассеиваемая на нагрузке, рассчитывалась по формуле . Сила тока измерялась 4 раза амперметром класса точности 0.2 с предельным значением шкалы =10 А и составила: 5.6; 5.5; 5.3; 5.8 (А). Сопротивление нагрузки измерялось омметром класса точности 0.1 на пределе 100 Ом один раз и составило 75 Ом. Оценить абсолютную и относительную ошибки измерения мощности. Надежность принять равной Р=0.95.

Вариант 6

1. Амперметром класса точности 0.5 с предельным значением шкалы пр=100 А было сделано n=6 измерений силы тока: 66.5; 65.8; 65.8; 66.1; 66.3; 65.4 (А). Оценить истинное значение силы тока. Надежность принять равной Р=0.99.

2. Многопредельный вольтметр класса точности 1.5 с пределами 10 В, 100 В, 200 В имеет 50 делений на шкале. Рассчитать для каждого случая чувствительность и цену деления. Оценить истинное значение напряжения для каждого из трех положений переключателя пределов, если стрелка прибора отклонилась на 40 делений. Надежность принять равной P=0.9.

Вариант 7

1. Напряжение на участке цепи, измеренное милливольтметром класса точности 4.0, составило 5 мВ. Оценить истинное значение напряжения, если предельное значение шкалы прибора Uпр=10 мВ. Надежность принять равной Р=0.9.

2. Энергия конденсатора рассчитывалась по формуле . Измерение напряжения проводилось вольтметром класса точности 1.0 на пределе 100 В и дало результаты: 70.2; 70.4; 70.1; 70.1; 70.5 (В). Емкость измерялась один раз при помощи универсального измерителя Е7-4 класса точности 0.1 на пределе 100 мкФ и составила 84.2 мкФ. Оценить абсолютную и относительную ошибки измерения энергии конденсатора. Надежность принять равной P=0.9.

Источник

Измерение чувствительности приёмника радиостанции.

Чувствительность приёмника определяется значением уровня стандартного испытательного высокочастотного (ВЧ) сигнала приёмника рабочей частоты на антенном входе с волновым сопротивлением 50 Ом при отношении сигнал/шум на выходе приёмника 12 дБ по методу «СИНАД»без выключения сигнала генератора. Принято считать, что это минимальный приемлемый уровень отношении сигнал/шум при котором речь на выходе приёмника считается различимой.

Терминология:

  • стандартный испытательный сигнал определяется как частотно-модулированный сигнал с частотой несущей, равной номинальной частоте настройки приемника, имеющий стандартную испытательную девиацию частоты при частоте модуляции, равной 1000 Гц;
  • стандартная испытательная девиация – девиация частоты, равная 60% максимальной допустимой девиации.
  • максимальная допустимая девиация – наибольшее значение девиации частоты радио- частотного сигнала, которое допускается использовать в службе подвижной радиосвязи, значение максимальной девиации не должно превышать 5 кГц.

Как измерить чувствительность приёмника радиостанции

На основании изложенного для измерения чувствительности приемника радиостанции на антенный вход с высокочастотного генератора сигналов подаём испытательный сигнал номинальной частоты, на которой используется радиостанция, с девиацией 3 кГц при частоте модуляции равной 1 кГц.

Уровень испытательного сигнала, подаваемого на антенный вход, устанавливаем равным 0,5 мВ, т. е. 500 мкВ, так предполагает ГОСТ. При чувствительности современных связных радиостанций 0,1 – 1 мкВ это очень много. Предполагается, что в ГОСТе допущена ошибка. Поэтому будем использовать уровень равный 0,5 мкВ.

Отношение сигнал/шум измеряется по методу SINAD (СИНАД). SINAD — Signal-to-noise and distortion ratio, что в переводе означает отношение сигнал-шум плюс искажение. Если это выразить техническим языком, то это будет отношение полной мощности сигнала к сумме мощностей шумов и искажений. Формула, описывающая это, выглядит следующим образом:

Если уровень сигнала выражается через напряжение, тогда эта формула будет иметь вид:

С другой стороны коэффициент нелинейных искажений (КНИ) определяется по формуле:

Если в сигнале при измерении КНИ присутствуют шумы, то формула буде выглядеть как обратная величина значению СИНАД:

Эту формулу можно выразить и по другому:

Таким образом, можем измерить отношение сигнал/шум по методу СИНАД через измерение КНИ с последующим вычислением.

Прибор для измерения чувствительности приёмника радиостанции

Предприятием ИТЦ «КОНТУР» (г. Новосибирск) создан радиокоммуникационный сервисный тестер (тестер) РСТ-430 для измерения, в том числе чувствительности приемника радиостанции. Прибор многофункциональный, выполняет целый ряд задач в области контроля и измерения различных параметров средств связи. Обо всех функциях и технических характеристиках вы можете узнать здесь.

В тестере РСТ-430 основное назначение измерителя КНИ это измерить отношение сигнал/шум. То есть шум в сигнале является основным информационным параметром. Если пытаться измерить у шумного сигнала нелинейные искажения, то результат будет не верный. Для измерения нелинейных искажений в сигнале должно быть минимальное присутствие гармоник не связанных с основной.

Значение измеренного отношения сигнал/шум по методу СИНАД отображается в децибелах (дБ) а с помощью измерения КНИ в процентах.

Отношение сигнал/шум по методу СИНАД равный 12 дБ соответствует 25% при измерении через КНИ. Как измерять чувствительность, по СИНАД или через КНИ, дело личного предпочтения. Изменение отношения сигнал/шум по СИНАДна 1 дБ соответствует изменению КНИ на 3%. Так как уровень шумов не равномерный измерение по СИНАД легче, так как меньше флуктуирует значение на индикаторе, однако измерение через КНИ позволяет уловить закономерность изменения шума.

Инструкция по измерению

Измерение чувствительности приёмника радиостанции с помощью тестера РСТ-430 выполняется следующим образом.

  1. К тестеру РСТ-430 по схеме для измерения параметров приёмника подключаем радиостанцию.
  2. На приборе РСТ-430 выполняются подготовительные действия:
    1. через кнопку Tab заходим в главное меню и выбираем режим ПРИЕМНИК УСТАНОВКИ нажав кнопкуF1;
    2. в открывшемся окне установок параметров для испытания приёмника последовательно выполняем следующие операции:
      • кнопкой F1 активируем пункт установки частоты высокочастотного сигнала и устанавливаем требуемое значение, а через кнопку SPACE устанавливаем шаг перестройки частоты;
      • кнопкой F2 активируем пункт установки уровня высокочастотного сигнала установленной частоты и устанавливаем требуемое значение (для большинства приёмников достаточно установить уровень 0,5 мкВ, что соответствует -113 дБм), а через кнопку SPACEустанавливаем шаг перестройки уровня;
      • кнопкой SHIFT включаем перестройку уровня высокочастотного сигнала с заданным шагом, при этом курсор, показывающий что опция активна, примет вид двусторонней стрелки ;
      • кнопкой F3 активируем пункт установки девиации и устанавливаем 3 кГц;
      • кнопкой F5 активируем пункт установки частоты модуляции и устанавливаем 1 кГц;
      • кнопкойF4 включаем модуляцию;
      • кнопкойESCпереключаемся в режим ПРИЁМНИК ИЗМЕРЕНИЯи кнопкой F1 выбираем, как мы будем измерять отношение сигнал/шум (по методу СИНАД или измерителем КНИ).
  3. Выполняем измерение чувствительности, для этого:
    1. включаем радиостанцию, выключаем шумоподавитель (ГОСТ 12252 в пункте 4.4.10 допускает при отсутствии органов регулировки и выключения шумов измерение проводить с шумоподавителем). В громкоговорителе должен прослушиваться сигнал с частотой модуляции а на экране индикатора тестера в строках НАПРЯЖЕНИЕ и ЧАСТОТА НЧ появиться значения напряжения НЧ и частоты модуляции на выходе приёмника. Включая/выключая модуляцию кнопкой F4 проверяем по наличию/отсутствию звука в громкоговорителе наличие модуляции. В окне отображения результата измерения выводится значение измеряемого отношения сигнал/шумв децибелах (при измерении по СИНАД) или в процентах(при измерении через КНИ);
    2. кнопкой ESC переключаемся обратно в режим ПРИЁМНИК УСТАНОВКИ;
    3. активируем кнопкой F2 пункт установки уровня высокочастотного сигнала, курсор должен иметь вид двусторонней стрелки;
    4. кнопками 4 и 6 увеличивая или уменьшая уровень ВЧ сигнала до такого значения, при котором в окне отображения результата измерения будет достигнуто значение по СИНАД равное 12 дБ или 25% по КНИ;

Полученное при этом значение уровня высокочастотного сигнала будет определять чувствительность приёмника радиостанции.

Нужно не забыть кнопкой SHIFT выйти из опции перестройки уровня с заданным шагом. Эта опция не позволяет устанавливать нужное значение уровня кнопками с цифрами, так как кнопки 4 и 6 задействованы для уменьшения или увеличения уровня.

Источник