Кафедра № 5 ЕЛЕКТРОНІКИ Основи метрології Радіовимірювання Тема

Кафедра № 5 ЕЛЕКТРОНІКИ Основи метрології Радіовимірювання

Тема 1 Основи стандартизації і метрології Лекція 1 Державна система стандартизації та сертифікації

Навчальна та виховна мета: визначити роль та місце навчальної дисципліни в загальній системі підготовки майбутніх інженерів; з’ясувати основні положення Державної системи стандартизації та сертифікації в Україні; формувати первинні навички інженера щодо спроможності використовувати загальні принципи стандартизації та сертифікації під час проведення вимірювань

Питання лекції: Вступ (предмет та задачі дисципліни) 1. Основні положення державної системи стандартизації і сертифікації в Україні 2. Основні терміни, визначення та задачі метрології 3. Класифікація вимірювань та засобів вимірювання фізичних величин

Література: (Л2). Бабенко В.В. Метрологія та вимірювальна техніка.– Житомир: ЖВІРЕ, 1998, с. 4-28. (Л5). Основи метрології та вимірювальної техніки / Дорожовець М.В., Мотало В.М., Стадник Б.К. та ін. / у 2-х т. / Львів: “Львівська політехніка” – 2005, с. 8-33. Матеріально-технічне забезпечення: 1. Виставка літератури та засобів вимірювання. 2. ПЕОМ, засоби відображення, слайди. 3. Класна дошка з приладами.

Предмет і задачі дисциплін Дисципліни призначені для надання теоретичних знань з основ метрології, методів проведення вимірювань і оцінки отриманих результатів за допомогою засобів вимірювання (ЗВ), а також, для отримання практичних навичок, щодо підготовки до роботи і експлуатації зазначених засобів.

ЗНАТИ: задачі та основи функціонування Державної системи стандартизації і сертифікації в Україні; основні методи вимірювань параметрів сигналів радіотехнічних кіл в різних діапазонах частот; методи обробки результатів прямих та непрямих вимірювань; методи оцінки похибок вимірювань та вимірювальних пристроїв; класифікацію, принципи побудови та порядок підготовки до роботи основних засобів вимірювальної техніки (ЗВТ); застосування та експлуатацію контрольно-вимірювальних приладів (КВП); техніку електробезпеки при експлуатації КВП; методи вимірювань неелектричних величин (лінійних та кутових переміщень, швидкостей, прискорень, температури та тиску); основи метрологічного забезпечення народного господарства.

ВМІТИ: обирати оптимальні методи вимірювань та необхідні прилади при проведенні вимірювань в різних діапазонах частот; перевіряти та робити оцінку технічного стану засобів вимірювань та їх метрологічних характеристик; підготовляти ЗВТ до роботи; проводити обробку та оцінку похибок результатів вимірювань.

Проходження дисциплін: Лекцій – 11 (22 години) Практичні заняття – 12 (24 години) Лабораторні роботи – 4 (14 годин) Залік з оцінкою – 4 години Навчальних занять – 64 години Самостійна робота – 80 годин Всього за дисципліну – 144 годин

Література: основна : 1. Бабенко В.В., Васильченко А.Ф. Метрологія та вимірювальна техніка. Вимірювальні прилади – Житомир: ЖВІРЕ, 2004. 2. Бабенко В.В. Метрологія та вимірювальна техніка.– Житомир: ЖВІРЕ, 1998. 3. Метрологія та вимірювальна техніка Завдання на лабораторні роботи / В.В. Бабенко, А.В. Невзоров. – Житомир: ЖВІРЕ, 2006. 4. МВТ: Альбом схем /Сост. В.В. Бабенко, А.Ф. Васильченко. – Житомир: ЖВУРЕ ПВО, 2000. додаткова : 5. Основи метрології та вимірювальної техніки / Дорожовець М.В., Мотало В.М., Стадник Б.К. та ін. / у 2-х т. / Львів: “Львівська політехніка” – 2005. 6. Дерябин Ю.Д. Основы стандартизации, метрологии и управление качеством техники и вооружения в ПВО. – М:Воениздат, 1988. 7. Колодяжный К.К., Васильченко А.Ф. ОСМИТ Ч.1. Измерительные устройства. – Житомир: ЖВУРЭ ПВО, 1988. 8. Колодяжный К.К., и др. ОСМИТ Ч.2. Методы измерений. – Житомир: ЖВУРЭ ПВО, 1988. 9. Елизаров А.С. Електрорадиоизмерения. – М:Высшая школа, 1986.

1. Основні положення Державної системи стандартизації і сертифікації в Україні Стандартизація – встановлення і застосування правил з метою упорядкування діяльності у визначеній галузі і при участі всіх зацікавлених сторін, зокрема для досягнення загальної оптимальної економії, при дотриманні умов експлуатації і вимог безпеки. Об’єктами стандартизації є вироби, норми, правила, вимоги, методи, терміни, позначення тощо, що мають перспективу багаторазового застосування в науці, техніці, промисловості, сільському господарстві, будівництві, на транспорті й зв’язку, в культурі, охороні здоров’я та інших сферах діяльності, а також у міжнародній торгівлі.

Стандарт – англ. standard – норма, зразок. Стандарт – це нормативно-технічний документ із стандартизації, що встановлює комплекс норм, правил, вимог до об’єкта стандартизації і затверджений (прийнятий) компетентними органами. Технічні умови (ТУ) – нормативно-технічний документ із стандартизації, що встановлює комплекс вимог до конкретних типів, марок, артикулів продукції.

Види стандартизації: В залежності від форми керівництва стандартизацією і сфери дії стандартів розрізняють Державну, Національну і Міжнародну стандартизацію Державна стандартизація – форма розвитку і проведення стандартизації, що здійснюється під керівництвом Державних органів за єдиними Державними планами стандартизації. Національна стандартизація – проводиться в масштабі держави без державної форми керівництва. Міжнародна стандартизація – проводиться спеціальними міжнародними організаціями або групою держав з метою полегшення взаємної торгівлі, наукових, технічних і культурних зв’язків.

В Україні діє Державна система стандартизації (ДСС), що поєднує й упорядковує роботу із стандартизації на всіх рівнях ДСС містить в собі стандарти, що являють собою сукупність взаємозалежних правил і положень, які визначають: основні поняття, цілі і задачі стандартизації; організацію і методику планування та проведення робіт зі стандартизації; порядок розробки та впровадження стандартів і інших нормативно-технічних документів із стандартизації; порядок внесення в них змін, контроль за впровадженням і дотриманням стандартів; об’єкти стандартизації; категорії і види стандартів; правила побудови, визначення, оформлення і зміст стандартів тощо.

реалізації єдиної технічної політики в сфері стандартизації, метрології та сертифікації; захист інтересів споживачів і держави з питань безпеки продукції, процесів, робіт та послуг для життя, здоров’я й майна громадян, охорони навколишнього середовища; взаємозамінність та сумісність продукції, її уніфікацію; якість продукції відповідно до розвитку науки і техніки, потреб населення і народного господарства; економію всіх видів ресурсів, поліпшення техніко-економічних показників виробництва; безпеку народногосподарських об’єктів з урахуванням ризику виникнення природних і техногенних катастроф та інших надзвичайних ситуацій; створення нормативної бази функціонування систем стандартизації та сертифікації продукції; обороноздатність та мобілізаційну готовність країни. Задачі Державної системи стандартизації

Указ Президента України від 1.10.2002 р., № 889. ДСС створює Державний комітет України з питань технічного регулювання та споживчої політики. Держспоживстандарт – є національним органом із стандартизації.

Категорії стандартів Державні стандарти України (ДСТУ, ГОСТ); галузеві стандарти України (ГСТУ); настановчі документи Держспожив-стандарту України (КНД); стандарти науково-технічних та інженерних товариств і спілок; технічні умови (ТУ); стандарти підприємств (СП).

Основні положення Державної системи сертифікації в Україні Відповідно до рекомендацій ІSО і МЕК «сертифікація відповідності являє собою дію, яка засвідчує за допомогою сертифіката відповідності або знака відповідності, що виріб (послуга) відповідає визначеним стандартам або іншому нормативно-технічному документу». Сертифікат – франц. certificate – документ, який посвідчує якість товару.

Варіанти свідчення про відповідність Заява про відповідність – заява постачальника під його повну відповідальність, поза рамками сертифікаційної системи, що продукція технологічний процес, послуга відповідає визначеному стандарту або іншому нормативно-технічному документу. Атестація відповідності – заява випробувальної лабораторії третьої (незалежної) сторони, що визначений зразок відповідає визначеним стандартам або іншим документам, що встановлюють вимоги до продукції. Таким чином стосується не всієї продукції, що серійно випускається, а лише тільки конкретного випробувального зразка. Сертифікація відповідності – гарантія третьої сторони того, що з визначеною ймовірністю продукція, технологічний процес, послуга відповідають стандартам або іншим вимогам. Сертифікація відповідності передбачає проведення об’єктивних випробовувань продукції, що не підлягають впливу ні зі сторони виробника, ні зі сторони споживача.

Типова структура системи сертифікації

Державна система сертифікації створює Державний комітет України зі стандартизації, метрології та сертифікації – національний орган України із сертифікації . Задачі комітету: визначає принципи, структуру та правила системи сертифікації в Україні; затверджує переліки продукції, що підлягає обов’язковій сертифікації, та визначає терміни її запровадження; акредитує органи із сертифікації та випробувальні лабораторії, встановлює правила визнання сертифікатів інших країн; розглядає спірні питання з випробувань і дотримання правил сертифікації продукції; веде Реєстр державної системи сертифікації; організує інформаційне забезпечення з питань сертифікації.

2. Основні терміни, визначення та задачі метрології Метрологія – це наука про вимірювання, методи і засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності. Так визначає цей термін Державний стандарт України ДСТУ 2681-94 “Метрологія. Терміни та визначення”. Єдність вимірювань – стан вимірювань при якому їх результати виражаються в узаконених одиницях і похибки вимірювань відомі із заданою ймовірністю. Відтворюваність вимірювань – характеристика якості вимірювань, що відображає близькість результатів вимірювань однієї й тієї ж величини виконаних в різних умовах (в різний час, в різних місцях, різними методами і засобами).

Задачі метрології МЕТРОЛОГІЯ Теоретична Законодавча (прикладна) ЗМІСТ Розробка та вдосконалення теоретичних основ вимірювань та вимірювальної техніки, наукових основ забезпечення єдності вимірювань у країні. ГОЛОВНІ ЗАДАЧІ Розвиток загальної теорії вимірювань і теорії похибок. Створення та вдосконалення систем одиниць фізичних величин. Створення та вдосконалення систем еталонів. Створення та вдосконалення наукових основ передачі розмірів фізичних величин від еталонів до робочих засобів вимірювання. Розробка теорії надійності засобів вимірювання. ГОЛОВНІ ЗАДАЧІ Створення та вдосконалення законодавчих основ вимірювальної техніки. Організація та здійснення Державної служби забезпечення єдності вимірювань у країні.

Одиниці фізичних величин Міжнародна система одиниць “СІ”. ОСНОВНІ ОДИНИЦІ: Метр, кілограм, секунда, ампер, кельвін, кандела, моль. ДОДАТКОВІ: Плоский кут – радіан; Тілесний кут – стерадіан.

3. Класифікація вимірювань, методів вимірювань та вимірювальних засобів 3.1. Вимірювання та їх класифікація Вимірювання – відображення вимірюваної величини її значенням шляхом експерименту та обчислення за допомогою спеціальних технічних засобів. Результат вимірювання – значення фізичної величини, знайдене шляхом її вимірювання. Х = n [ x ], де Х – величина яку вимірюють; n – числове значення величини; [ х ] – одиниця фізичної величини.

За способом знаходження чисельного значення фізичної величини, вимірювання поділяють на: Пряме вимірювання – вимірювання однієї величини, значення якої знаходять безпосередньо без перетворення її роду та використання відомих залежностей. Непряме (опосередковане) вимірювання – вимірювання, в якому значення однієї чи декількох вимірюваних величин знаходять після перетворення роду величин або обчислюють за відомими залежностями їх від декількох величин (аргументів), що вимірюються прямо.

3.2. Класифікація методів вимірювання Метод вимірювання – сукупність способів використання ЗВТ та принципу вимірювань для створення вимірювальної інформації. Від способу застосування міри розрізняють: метод безпосередньої оцінки; метод порівняння.

Різновиди методу порівняння: Диференційний метод – це метод, у якому на вимірювальний прилад діє різниця між вимірювальною величиною Х і відомою величиною Х0, що відтворюється мірою. Нульовий метод (окремий випадок диференційного методу) – це метод, при якому результативний ефект дії величини, що вимірюється, і відомі величини, що відтворюється мірою, на приладі порівняння доводять до нуля. Метод зіставлення – метод, у якому відома величина і величина, що вимірюється, одночасно діють на прилад порівняння, за допомогою показників якого встановлюється співвідношення між ними. Метод заміщення – метод, при якому величину, що вимірюється, заміщають відомою величиною, що відтворюється мірою, яка дорівнює за значенням заміщеній.

3.3. Класифікація засобів вимірювання Засіб вимірювальної техніки (ЗВТ) – називають засіб, який застосовується під час вимірювання і має нормовані метрологічні характеристики, тобто характеристики, які впливають на результати і точність вимірювання.

Засіб вимірювання (ЗВ) – такий ЗВТ, що реалізує процедуру вимірювання. Вимірювальний прилад (ВП) – ЗВ в якому створюється візуальний сигнал вимірювальної інформації. Аналоговий ВП – візуальний сигнал вимірювальної інформації відображається за допомогою шкали та покажчика. Цифровий ВП – візуальний сигнал відображається у вигляді цифр або символів на відліковому пристрої. Сукупність різноманітних ЗВ може утворювати вимірювальні установки або вимірювальні системи.

Вимірювальний пристрій (ВПр) – ЗВТ в якому виконується лише одна із складових частин процедури вимірювання. Міра – ВПр, що реалізує відтворення та (або) зберігання фізичної величини. Компаратор – ВПр, що реалізує порівняння однорідних фізичних величин. Вимірювальний перетворювач – ВПр, що реалізує вимірювальне перетворення.

За метрологічним призначенням ЗВ поділяються: Еталон – ЗВ, що забезпечує відтворення і (або) зберігання одиниці фізичної величини, для передачі її розміру нижчестоящим ЗВ. Зразковий ЗВ – це міра, вимірювальний прилад або вимірювальний перетво-рювач, який має високу точність і служить для перевірки інших ЗВ. Робочий ЗВ – це такий ЗВ, який застосовується безпосередньо для вимірювань на всіх етапах проектування, виробництва і експлуатації.

Висновки: 1. Будь-яка діяльність в Україні підпорядкована вимогам певних законодавчих та нормативних документів, які є обов’язковими для виконання всіма суб’єктами. Відповідальним за розробку таких документів, як і за нагляд за їх використанням є Державна служба стандартизації та сертифікації в Україні, яка має власні відповідні служби. 2. Усі поняття та визначення, що використовуються в метрології визначені Державним стандартом України (ДСТУ 2681-94 «Метрологія. Терміни та визначення»). 3. Знання класифікації методів та засобів вимірювання дає можливість здійснити їх правильний вибір для отримання найвищої точності вимірювання.