I. Метрологические основы измерений в радиотехнике
Понятие об измерениях. Терминология и определения
Измерения – это познавательный процесс, заключающийся в сравнении опытным путём измеряемой величины с некоторым её значением принятым за единицу измерения. Этот процесс можно разбить на несколько этапов:
– воспроизведение единицы физической величины (метр, Герц, Ом и пр.);
– преобразование измеряемой величины (для величин у которых воспроизведение меры затруднительно, например, при измерении температуры возможны следующие преобразования: температура- сопротивление- напряжение);
– непосредственное сравнение измеряемой величины с единицей воспроизводимой меры;
– фиксация результата измерения в виде числа.
Электрорадиоизмерения, как и другие виды измерений, основаны на метрологии - науке об измерениях, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. В РФ как и в других странах существует развитая метрологическая служба, которая решает основные задачи:
- испытание новых типов приборов,
- надзор за состоянием и правильным использованием измерительной техники в народном хозяйстве.
Основные термины и определения теории и практики измерений даны в ГОСТ 16263- 70 "Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Термины и определения".
Метрологические характеристики средств измерений – это характеристики свойств средств измерений, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений. К нормируемым метрологическим характеристикам средств измерений относят погрешность прибора, пределы измерений, цену деления шкалы или единицы младшего разряда, входное сопротивление, рабочий диапазон частот и пр. Технические средства измерения, имеющие нормированные метрологические характеристики, называют средствамиизмерений.
В зависимости от назначения средства измерения делят на три разновидности:
1. Средства измерений, в виде тела или устройства, предназначенные для хранения и (или) воспроизведения физической величины данного размера, называются мерой (например, кварцевый генератор – мера частоты электрических колебаний, нормальный элемент- мера напряжения).
2. Измерительный преобразователь – это средство измерений, вырабатывающее сигнал измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования или хранения, но неподдающейся непосредственному восприятию наблюдателем.
3. Измерительный прибор – это средство измерения, вырабатывающее сигнал измерительной информации в форме, доступной для непосредственного наблюдения оператором.
Из данных определений следует, что основное отличие измерительного прибора от измерительного преобразователя заключается в наличии устройства визуального отображения информации.
Следует различать два понятия "проверка " и " поверка " средств измерений. Первый термин обеспечивает оценку приборов с точки зрения их работоспособности (наличие выходных сигналов, возможности их регулировки, качество работы АРУ и т.д.), второй - позволяет оценить метрологические характеристики приборов и соответствие их сопроводительной технической документации (класс точности, погрешности измерения, диапазон регулировки, входное сопротивление и пр.).
В зависимости от метрологических функций средства измерений можно разделить на эталоны, образцовые средства измерений и на рабочие средства измерения.
Эталоном физической величины называется средство измерений, обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы с целью передачи её размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и официально утверждённое в качестве эталона.
Различают: (первичный эталон, вторичный эталон, государственный эталон, эталон свидетель, эталон копия, рабочий эталон.).
Образцовые средства измерения – это средства измерения, служащие для поверки по ним других средств измерений и утверждённые в качестве образцовых.
Рабочие средства измерения – это средства измерения, не связанные с поверкой (передачей размера единиц). К ним относятся все приборы, используемые в повседневной практике.
Упрощенная поверочная схема представлена на рис.1.
| Образцовые меры | |||||||||||||||||||
     Эталон-свидетель
| Эталон-копия | Рабочий эталон | 1го разряда | 2го разряда | 3го разряда | 4го разряда | |||||||||||||
   
| |||||||||||||||||||
 Первичный эталон
| Вторичный эталон | Наивысшей точности | Высшей точности | Высокой точности | Средней точности | Низшей точности | |||||||||||||
| Рабочие меры и приборы | |||||||||||||||||||
Рис.1.
В результате практической работы встречаются со следующими видами измерений:
1. Прямые измерения, при которых искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Например, измерение напряжения или тока.
2. Косвенные измерения – это измерения, в которых измеряемая величина определяется как функция результатов других прямых измерений. Например, измерения коэффициента усиления, мощности, входного сопротивления, емкости.
3. Совокупные измерения – здесь измеряемая величина определяется при повторных измерениях различных сочетаний одной и той же физической величены с решением системы уравнений, составляемых по частным результатам измерений. Например, определение взаимоиндуктивности между катушками путем двукратного измерения их общей индуктивности.
4. Совместные измерения – это измерения нескольких неоднородных величин с целью определения зависимости между ними. Например, определение температурных коэффициентов терморезистора при 
предусматривает измерение сопротивления и температуры.
Следует отметить, что на практике наиболее часто встречаются первые два вида измерений.
Метод измерения - совокупность приемов использования принципов (физических явлений, на которых основано данное измерение) и средств измерений.
