Назаров н г метрология основные понятия и математические модели м высшая школа 2002 348 с
Обновлено: 04.07.2024
Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.
Метрология, стандартизация и сертификация в
1. Введение
2. Метрология и метрологическое обеспечение в
области электронных автоматических систем
3. Основные элементы автоматических систем
4. Разработка и стандартизация электронных
5. Сертификация электронных систем
• Метрология и радиоизмерения под ред. Нефедова В.М. / М.:Высшая школа, 2003 г.
Логос, 2008. – 376с.: ил.
• Дж. Фрайден Современные датчики. Справочник / Москва.: Техносфера, 2006. – 592с.
• Карпенков С.Х. Современные средства информационных технологий: Учебное пособие / 2-е изд., испр. и доп. – М.: КНОРУС, 2009. – 400с.
• Войтович И.Д. Интеллектуальные сенсоры: Учебное пособие / И.Д. Войтович, В.М. Корсунский – М.:
Интернет-Университет Информационных технологий: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 624с.:ил., табл.
Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
К основным вопросам метрологии относятся:
а) общая теория измерений;
б) образование единиц физических величин и их систем;
в) методы и средства измерений;
г) методы определения точности измерений (теория погрешностей измерений);
д) основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (законодательная метрология);
е) создание эталонов и образцовых средств измерений;
ж) методы передачи размеров единиц от эталонов образцовым и далее - рабочим средствам измерений.
1875 год - заключение Метрической конвенции и учреждение Международного бюро мер и весов как центра, обеспечивающего единство измерений в международном масштабе.
На международных конгрессах по электричеству (1881, 1893 г.г.) была принята применяющаяся и до нашего времени практическая система электрических и магнитных единиц, базирующаяся на международных единицах ампера и ома.
Внедрение техники измерений совпало с началом развития систем радиосвязи и радиотехники.
Измерения пронизывают все сферы инженерной деятельности. Следовательно, инженер должен иметь ясное представление о возможностях измерительной техники, чтобы обеспечить взаимозаменяемость электронных изделий, технических устройств и узлов.
Знание современных стандартов, правил, норм и требований в области измерений также обязательны для специалистов, занимающихся управлением и организацией производства.
Предмет метрологии - извлечение количественной информации о свойствах объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью.
Средства метрологии – это совокупность средств измерений и метрологических стандартов, обеспечивающих их рациональное использование.
самостоятельных, но взаимосвязанных раздела: научную, законодательную и прикладную.
Научная (теоретическая) Являясь базой измерительной техники, занимается изучением проблем измерения в целом и образующих измерение элементов:
средств и приборов измерений, физических величин и их единиц, методов и методик измерений, результатов и погрешностей измерений и пр.
Законодательная метрология Раздел метрологии, включающий комплексы регламентации и государственного контроля, направленные на обеспечение средств измерений Прикладная (практическая) Посвящена вопросам практического применения разработок теоретической и положений законодательной метрологии.
Проблемами создания и применения средств измерений для получения измерительной информации и возникающими при этом научными и техническими вопросами занимается измерительная техника.
Фундаментальной основой измерительной техники является метрологическое обеспечение.
Метрологическое обеспечение любых измерений лежит на четырех основах: научной, нормативнотехнической, организационной и правовой (законодательной).
Важной частью метрологического обеспечения является его правовая основа. В каждой стране действуют комплексы государственных стандартов.
В Республике Беларусь они объединены в Систему Обеспечения Единства Измерений (СОЕИ или ГСИ). Благодаря этому установлена единая номенклатура стандартных взаимоувязанных правил и положений, требований и норм, относящихся к организации и методике оценивания и обеспечения точности измерений.
Нормативно-технической основой метрологического обеспечения является комплекс государственных стандартов, среди которых:
Система государственных эталонов единиц физических величин;
Система передачи размеров единиц физических величин от эталонов или исходных образцовых средств измерений нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений;
Система разработки, постановки на производство и выпуска в обращение средств измерений, обеспечивающих определение с требуемой точностью характеристик продукции, технологических процессов и других объектов в сфере материального производства, при научных исследованиях и других видах деятельности;
Система обязательных государственных испытаний средств измерений;
Система обязательной государственной и ведомственной поверки или метрологической аттестации средств измерений;
Система стандартных образцов состава и обеспечивающая воспроизведение единиц величин, характеризующих состав и свойства веществ и материалов;
Система стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;
Общие методы нормирования оценки и контроля метрологических характеристик средств измерений.
Организационной основой метрологического обеспечения является метрологическая служба Республики Беларусь, состоящая из государственной и территориальных метрологических служб, возглавляемых Госстандартом Республики Беларусь. В своей работе она базируется на основных положениях законодательной метрологии.
В настоящее время Госстандарт является республиканским органом государственного государственной политики в области технического нормирования, стандартизации, метрологии, оценки соответствия, энергоэффективности, по осуществлению надзора в строительстве и контроля соответствия проектов и смет нормативам и стандартам, а также надзора за рациональным использованием топлива, электрической и тепловой энергии.
Госстандарт является головным республиканским органом государственного управления по сотрудничеству c рядом международных и региональных организаций.
Органы метрологической службы Госстандарта осуществляют надзор за средствами измерений, что обеспечивает их единообразие.
В сферу ответственности Госстандарта входят вопросы • Разработки проектов нормативноправовых актов (НПА) • Технического нормирования и стандартизации • Метрологии • Кассовых суммирующих аппарат • Игровых автоматов • Оценки соответствия (сертификации) • Лицензирования • Содействия экспорту • Государственного надзора • Энергоэффективности • Государственного строительного надзора • Государственной экспертизы проектов • Сотрудничество с международными организациями, в т.ч. в рамках ЕврАзЭС • Вопросы организации стандартизации и др.
• БелГИСС – Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации • БелГИМ – Белорусский государственный институт метрологии Рассмотрим их структуру и задачи подробнее Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации (БелГИСС) является центральным государственным научно-практическим предприятием Госстандарта в области технического нормирования и стандартизации, оценки соответствия и систем менеджмента.
Ключевым направлением деятельности института является реализация положений законов о техническом нормировании, стандартизации и оценке соответствия, которые соответствуют положениям соглашений Всемирной торговой организации, учитывают опыт стран Европейского Союза, СНГ и направлены на обеспечение защиты жизни и здоровья человека, имущества и охраны окружающей среды, повышение конкурентоспособности продукции и услуг, устранение технических барьеров в торговле, рациональное использование ресурсов.
БелГИСС проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы:
• по методологии технического нормирования и стандартизации, классификации и кодированию;
• разработке программ технического нормирования и стандартизации, технических регламентов, государственных стандартов, отвечающих современным достижениям науки и технологии;
• созданию технических комитетов по стандартизации и ведению их секретариатов.
Приоритет в работах по государственной стандартизации отдается гармонизации международными и региональными.
На сайте БелГИСС можно найти следующую информацию:
Белорусский государственный институт метрологии (БелГИМ) является одним из звеньев Системы обеспечения единства измерений Республики Беларусь.
В 2000 году БелГИМ получил статус национального института метрологии, имеет прочный фундамент и давние традиции, так как его создание началось в 1924 году с основания Белорусской Палаты мер и весов, выполнявшей государственную поверку весов и гирь, Сфера деятельности института охватывает в настоящий момент • разработку и изготовление эталонов и стандартных образцов;
• испытания, метрологическую аттестацию, поверку, калибровку средств измерений;
• создание и поддержание эталонной базы республики;
• проведение высокоточных измерений; разработку технических нормативных правовых актов;
• испытания и сертификацию продукции, услуг, персонала и систем управления; исследования в области метрологии;
• стажировку специалистов и обучение метрологов;
• Главного центра национальных эталонов Республики Беларусь;
• Главного центра времени и частоты;
• Головной организации по стандартизации в области метрологии;
• Головной организации Государственной службы стандартных образцов;
• Головной организации - исполнителя по научно-технической программе «Эталоны Издаваемый БелГИМ научно – технический журнал “Метрология и приборостроение”, является единственным в республике специализированным многоотраслевым организационные вопросы метрологии.
Журнал содержит основные рубрики:
• Вопросы метрологии • Аккредитация сертификация • Метрология за рубежом • Новое в приборостроении • Информация, консультации.
Основные организационно-методические • СТБ 8000-2000 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Основные положения Стандарт устанавливает основные положения организации и проведения работ по обеспечению единства измерений Республики Беларусь.
• СТБ 8001-93 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Государственные испытания средств измерений. Основные положения. Организация и порядок проведения Стандарт устанавливает основные положения системы государственных испытаний средств измерений - мер, измерительных приборов, преобразователей, систем и Основные организационно-методические • СТБ 8002-93 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Эталоны единиц величин. Порядок разработки, утверждения, хранения и применения Стандарт распространяется на национальные и исходные эталоны единиц величин и устанавливает порядок разработки, утверждения, регистрации, хранения и применения.
• СТБ 8003-93 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Поверка средств измерений.
Организация и порядок проведения Стандарт устанавливает организацию и порядок представления средств измерений на поверку, проведения и Основные организационно-методические • СТБ 8004-93 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Метрологическая аттестация средств измерений Стандарт устанавливает общие требования к организации и порядку проведения метрологической аттестации средств измерений.
• СТБ 8005-2000 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Стандартные образцы. Основные положения Стандарт распространяется на стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов и устанавливает общие требования, назначение и классификацию, нормируемые метрологические характеристики, порядок разработки, утверждения, регистрации, учета и применения СО. Стандарт разработан на основе межгосударственного стандарта ГОСТ 8.315-97. Основные организационно-методические • СТБ 8006-95 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Государственный метрологический надзор и метрологический контроль. Основные положения Стандарт устанавливает основные положения государственного метрологического надзора и метрологического контроля за средствами и методиками измерений, за соблюдением метрологических правил и норм.
• СТБ 8012-2000 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Метрологическое обеспечение банковских технологий. Общие положения Стандарт устанавливает общие положения и требования к метрологическому обеспечению банковских технологий. Стандарт разработан на основе государственного стандарта РФ ГОСТ Р Основные организационно-методические документы Госстандарта • СТБ 8014-2000 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Калибровка средств измерений. Организация и порядок проведения Стандарт устанавливает общие требования к организации, порядку проведения и оформлению результатов калибровки средств измерения.
Основные организационно-методические документы Госстандарта • СТБ 8017-2004 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Статистическая оценка метрологических характеристик эталонных средств измерений и адаптивное определение их межповерочных интервалов. Основные положения Стандарт определяет порядок текущей оценки метрологических характеристик эталонов (эталонных средств измерений) и адаптивного определения их межповерочных интервалов.
Осциллографы цифровые. Методика поверки Стандарт распространяется на цифровые осциллографы с полосой пропускания до МГц, в том числе модули для работы в комплекте с персональным компьютером, и устанавливает методы и средства их первичной и периодических поверок.
o Электронные компоненты в целом o Полупроводниковые приборы o Пьезоэлектрические приборы o Электрические фильтры o Печатные схемы и платы o Электронные компоненты в сборе o Интегральные схемы. Микроэлектроника o Электромеханические компоненты электронного и телекоммуникационного o Несущие конструкции электронного o Оптоэлектроника. Лазерное оборудование Телекоммуникации. Аудио- и видеотехника o Телекоммуникационные услуги. Применение o Телекоммуникационные системы o Телекоммуникационная оконечная аппаратура o Цифровая сеть связи с интеграцией служб (ISDN) o Электромагнитная совместимость (ЕМС) o Компоненты и вспомогательные приспособления телекоммуникационного оборудования o Специальное измерительное оборудование для o Аудио-, видео- и аудиовизуальная техника o Волоконно-оптическая связь Информационные технологии. Конторские машины o Информационные технологии (ИТ) в целом o Наборы знаков и кодирование информации o Языки, используемые в информационных технологиях o Взаимосвязь открытых систем o Микропроцессорные системы o Информационно-технологические терминалы и другие o Интерфейсы и межсоединительные устройства o Применение информационных технологий
Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.
В монографии представлены основы теории математических моделей объектов, условий, процедур и средств измерений. Дан формализованный аппарат описания моделей объектов и процедур, свойств результатов и погрешностей результатов измерений. Представлено базовое алгоритмическое обеспечение метрологического анализа типовых процедур измерений.
Книга предназначена для метрологов и специалистов-измерителей, ориентирующихся на использование современных информационных технологий, преподавателей, аспирантов и студентов вузов соответствующих специальностей.
ПРЕДМЕТ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МЕТРОЛОГИИ.
Естественная связь математики и метрологии восходит к временам зарождения измерений. Счет и выполнение арифметических действий сопровождали первые опыты по представлению величин с помощью очевидных и вполне воспринимаемых единиц, связанных с натуральными мерами длины, массы, объема и времени. Более того, развитие античной науки и появление понятия соизмеримости (измеримости), введенного в VI в. до н. э. Фалесом, породило основные положения евклидовой геометрии, причем сама геометрия рассматривалась как наука об измерениях.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Основные обозначения
Введение
Часть 1. исходные положения
Глава 1.1. Общие сведения
1.1.1. Предмет математической метрологии
1.1.2. Эволюция средств, процедур и состава математического обеспечения измерений
1.1.3. Математические модели объектов и процедур
1.1.4. Обзор альтернативных подходов к разработке основ математической метрологии
Глава 1.2. Измерительные математические модели
1.2.1. Операторная форма модели процедуры измерений
1.2.2. Аналитико-алгоритмическое представление модели процедуры измерений
1.2.3. Модели входных воздействий
1.2.4. Модели средств и условий измерений
1.2.5. Модели ситуаций
Глава 1.3. Измерительные преобразования
1.3.1. Форма измерительных преобразований
1.3.2. Виды измерительных преобразований
1.3.3. Основные и вспомогательные измерительные преобразования
Глава 1.4. Типовые измерительные процедуры
1.4.1. Прямые и косвенные измерения
1.4.2. Измерения с усреднением
1.4.3. Итеративные измерения
Часть 2. ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ, ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ. ОЦЕНИВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Глава 2.1. Погрешности результатов измерений
2.1.1. Общие положения
2.1.2. Разложение полной погрешности на компоненты, обусловленные составляющими процедуру измерений преобразованиями
2.1.3. Методические и инструментальные погрешности
2.1.4. Систематические и случайные погрешности
2.1.5. Статические и динамические погрешности
2.1.6. Относительные погрешности
Глава 2.2. Характеристики погрешностей результатов измерений
2.2.1. Ансамбли и выборки погрешностей
2.2.2. Исходные определения характеристик погрешностей
2.2.3. Нормирование характеристик погрешностей
2.2.4. Апостериорная плотность распределения вероятности измеряемой величины
2.2.5. Зависимость эффективности использования результатов измерений от их точности
Глава 2.3. Анализ погрешностей
2.3.1. Аналитическое описание погрешностей
2.3.2. Оценивание погрешностей с использованием имитационного моделирования
2.3.3. Экспериментальное оценивание погрешностей
Глава 2.4. Определение характеристик погрешностей
2.4.1. Расчетное оценивание характеристик погрешностей
2.4.2. Оценивание характеристик погрешностей с помощью имитационного моделирования
2.4.3. Оценивание характеристик погрешностей с помощью метрологического эксперимента
2.4.4. Комбинированные методы оценивания характеристик погрешностей
2.4.5. Последовательный метрологический анализ
2.4.6. Композиция распределений вероятности
Часть 3. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕИТЕРАТИВНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ БЕЗ УСРЕДНЕНИЯ
Глава 3.1. Аналого-цифровое преобразование (равномерное квантование)
3.1.1. Общие положения
3.1.2. Дискретизация
3.1.3. Квантование
3.1.4. Считывание
3.1.5. Масштабирование
3.1.6. Процессорная динамическая погрешность
3.1.7. Полная погрешность результата аналого-цифрового преобразования
Глава 3.2. Аналого-цифровое преобразование (неравномерное квантование)
3.2.1. Общие положения
3.2.2. Квантование
3.2.3. Считывание
3.2.4. Масштабирование
3.2.5. Полная погрешность результата аналого-цифрового преобразования
Глава 3.3. Достоверность результатов расчетного метрологического анализа аналого-цифрового преобразования
3.3.1. Неадекватность моделей входных воздействий
3.3.2. Неадекватность моделей измерительных модулей
3.3.3. Неидеальность преобразований, выполняемых при описании погрешностей и оценивании их характеристик
3.3.4. Достоверность результатов метрологического анализа на основе имитационного моделирования
Глава 3.4. Прямые неитеративные измерения без усреднения
3.4.1. Исходные положения
3.4.2. Аналого-цифровое преобразование с нормализацией
3.4.3. Аналого-цифровое преобразование с преобразованием рода величины
Глава 3.5. Косвенные неитеративные измерения без усреднения
3.5.1. Косвенные измерения без вспомогательных преобразований
3.5.2. Косвенные измерения с использованием вспомогательных преобразований
3.5.3. Косвенные неитеративные многопараметрические измерения без усреднения
3.5.4. Косвенные измерения и идентификация зависимостей
Часть 4. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕИТЕРАТИВНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ С УСРЕДНЕНИЕМ
Глава 4.1. Неитеративные измерения с фильтрацией аддитивной помехи. Общие положения
4.1.1. Исходные определения
4.1.2. Результаты фильтрации аддитивной помехи
4.1.3. Погрешности результатов неитеративных измерений с фильтрацией
Глава 4.2. Описание и анализ неитеративных измерений с фильтрацией
4.2.1. Аналого-цифровое преобразование с фильтрацией
4.2.2. Прямые неитеративные измерения с фильтрацией
4.2.3. Косвенные неитеративные измерения с фильтрацией
Глава 4.3. Измерение вероятностных характеристик случайных процессов. Исходные определения
4.3.1. Случайные процессы
4.3.2. Уравнение измерений
4.3.3. Формирование выборок
Глава 4.4. Основы метрологического анализа результатов измерений вероятностных характеристик случайных процессов
4.4.1. Погрешности результатов исходного функционального преобразования и усреднения
4.4.2. Погрешности результатов измерений вероятностных характеристик случайных процессов
4.4.3. Последовательный метрологический анализ результатов статистических измерений
Глава 4.5. Характеристики погрешностей результатов статистических измерений
4.5.1. Исходные положения
4.5.2. Характеристики погрешностей из-за отличия усреднения от гипотетического
4.5.3. Характеристики полных погрешностей результатов статистических измерений
Глава 4.6. Идентификация функциональных вероятностных характеристик
4.6.1. Исходные положения
4.6.2. Распределение вероятности случайных процессов
4.6.3. Функции регрессии
Часть 5. ИТЕРАТИВНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Глава 5.1. Метрологический анализ результатов итеративных измерений
5.1.1. Общие положения
5.1.2. Метрологический анализ результатов итеративных измерений при фиксированном числе итераций
5.1.3. Метрологический анализ результатов итеративных измерений при случайном числе итераций
Глава 5.2. Потенциальная точность
5.2.1. Повышение точности
5.2.2. Исходные положения
5.2.3. Оптимизация измерительных процедур
Глава 5.3. Измерения с коррекцией
5.3.1. Исходные положения
5.3.2. Эффективность коррекции
5.3.3. Потенциальная точность измерений с коррекцией
5.3.4. Измерения с коррекцией стабильных погрешностей
Глава 5.4. Адаптивные измерения
5.4.1. Исходные положения
5.4.2. Адаптивные измерения при двух альтернативных алгоритмах измерений
5.4.3. Адаптивные измерения при числе альтернативных алгоритмов измерений большем двух
5.4.4. Некоторые особенности метрологического анализа результатов адаптивных измерений
Заключение
Литература.
Изложены ключевые понятия и математические модели элементов измерительного процесса; подробно рассмотрены методы и алгоритмы расчета характеристик погрешности в статическом и динамическом режимах измерения. Большое внимание уделено многократным измерениям, как эффективному способу обеспечения единства измерений относительно погрешности результата измерения; приводятся оптимальные алгоритмы обработки многократных измерений постоянных и переменных величин, а также алгоритмы оценки адекватности моделей этих величин и качества изделий с использованием алгоритмических шкал наименований и порядка.
Для студентов и преподавателей вузов, ведущих подготовку бакалавров, инженеров и магистров по направлению "Стандартизация, сертификация и метрология". Может быть использовано студентами вузов приборостроительного и машиностроительного профиля. Обо всём этом и не только в книге Метрология. Основные понятия и математические модели (Н. Г. Назаров)
Средний балл:
Средний балл:
Назаров Н.Г. Метрология.Основные понятия и математические модели:
Изложены кючевые понятия и математические модели элементов измерительного процесса, подробно рассмотрены методы и алгоритмы расчета характеристик погрешности в статичтическом и динамическом режимах измерения. Большое внимание уделено многократным измерениям, как эффективному способу обеспечения единства измерений относительно погрешности результата измерения, проводятся оптимальные алгоритмы обработки многократных измерений постоянных и переменных величин, а также алгоритмы оценки адекватности моделей этих величин и качества изделий с использованием алгоритмических шкал наименований и порядок. Книга списана из библиотечного фонда
В продаже:
Читайте также: