Київський національний університет імені Тараса Шевченка 2. Структура

Київський національний університет імені Тараса Шевченка 2. Структура вимірювання М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] М. Кононов Засоби автоматизації вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 2 Загальні питання вимірювання

Повторення М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 3 Загальні питання вимірювання - зміна стану матеріальної системи в просторі і часі Фізичний процес Характеризується зміною в часі багатовимір-ної інтенсивності

Інформація не може бути передана, прийнята або збережена в чистому вигляді. Носієм її є повідомлення. Таким чином, інформація не існує сама по собі, а лише через використання носія М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 4 Інформація - відомості про стан системи, які можуть існувати незалежно від системи Повторення Інформація Загальні питання вимірювання

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 5 Вимірювання - це знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів Отримати інформацію про стан дослід-жуваної систему дозволяє вимірювання Загальні питання вимірювання Повторення

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 6 Базові поняття  Вимірювання  Керування експериментальною системою Розподіл функцій за елементами вимі-рювальної системи  Накопичення та обробка даних

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 7 Приклади реалізації складних систем

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 8 Приклади реалізації складних систем  Керування край складними процесами з застосуванням суперкомп’ютерів

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 9  Комп’ютерні системи керування наведенням телескопів Приклади реалізації складних систем

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 10  Автоматичний вибір границь вимірювання  Автокалібровка Тенденції автоматизації окремих вимірюваль-них приладів  Врахування нелінійності і неоднорідності передаточних і частотних характеристик  Застосування більш складних алгоритмів вимірювання Приклади реалізації складних систем

Приклад - комп’ютерна (рентгенівська) томографія Застосування у медицині  Реалізація складних методик отримання даних М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 11

Базові поняття М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 12

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 13 Базові поняття  Розрахунки дозового навантаження при опромінюванні  Застосування баз даних у діагностиці Застосування ЕОМ в медицині  Моніторинг (постійне спостереження за станом хворих)  Автоматизована діагностика за зображен-нями

Спостереження - одержання відомостей про досліджуваний об’єкт без втручання М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 14 Загальні питання вимірювання Рахування - визначення числового значення природно дискретної величини Керування - формування значення вхідного параметру (сигналу) системи на основі обробки вихідної інформації від неї

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 15 Основною характеристикою якості вимірювання є точність. Як показник точності використовують довірчі границі, у які з заданою ймовірністю (довірчою ймовірністю) вкладається результат Загальні питання вимірювання

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 16 Загальні питання вимірювання Загальна схема дослідження Досліджувана система

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 17 Загальні питання вимірювання Величина сигналу - це числовий еквівалент сигналу у фіксований момент часу Сигнал – матеріальний носій інформації, довільна фізична величина, що змінюється в часі (та/або в просторі) Повторення

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 18 Зведення дослідження до отримання часових залежностей Загальні питання вимірювання Типи експериментів, що призводять до реєстрації сигналів - безпосередньо часова залежність, функціональна залежність, що параметрично зводиться до часової

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 19 Зведення дослідження до отримання часових залежностей Загальні питання вимірювання Vk=Gk (t) Ul=Hl (t) Частина вхідних параметрів фіксується або керується вихідними Зворотній зв’язок

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 20 Сигнал Загальні питання вимірювання

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 21 Загальні питання вимірювання Сигнал

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 22 Загальні питання вимірювання

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 23 Загальні питання вимірювання Сигнал

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] Загальні питання вимірювання Сигнал 24

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 25 Середнє значення та кореляційна функція Загальні питання вимірювання Сигнал

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 26 Усереднення по реалізації і автокореляційна функція Загальні питання вимірювання Сигнал

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 27 Кодовий сигнал - сигнал, у який інформація про систему внесена складним перетворенням його структури Загальні питання вимірювання Сигнал Кодування - встановлення співвідношення (таблиці співвідношення) двох систем формальних об’єктів. (переклад, шифрування та інше). Кодом зветься форма представлення повідомлень, в яких реалізовано деякі правила, що забезпечують відповідність між повідомленнями і кодовими символами

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 28 Вимірювання сигналів пов’язано з накопиченням і подальшою обробкою великої кількості відліків у часі Загальні питання вимірювання Сигнал Експериментальне дослідження вимагає реалізації керування вхідними параметрами досліджуваної системи

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 29 Класифікація вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] Класифікація вимірювань 30

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 31 Класифікація вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 32 Класифікація вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 33 Похибки вимірювань 2

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 34 Похибки вимірювань Похибки вимірювань - це відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної величини

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 35 Похибки вимірювань Чутливість приладу - здатність реагувати на зміну вхідного сигналу Поріг чутливості - мінімальний сигнал, яке може бути виявлено за допомогою даного пристрою або методу Діапазон - область зміни вимірюваної величини, в якій пристрій забезпечує нормовану документацією похибку вимірювання

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 36 Похибки вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 37 Похибки вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 38 Похибки вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 39 Основна та додаткова похибка Похибки вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 40 Основна та додаткова похибка Похибки вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 41 Основна та додаткова похибка Похибки вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 42 Динамічна похибка Похибки вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 43 Похибки вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 44 Похибки вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 45 Похибки вимірювань

М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 46 Оцінка точності вимірювання є досить складною задачею як експериментального плану (оптимізація вимірювання) так і математичного плану (коректна обробка результатів вимірювання) Похибки вимірювань

Резюме  Використання комп’ютерів для забезпе-чення вимірювань дозволяє мінімізувати похибку  Оцифровування сигналу реалізує обмеже-ну похибку, яка майже не залежить від подальшої обробки  Якість оцифровування є однією з головних проблем автоматизації вимірювання цифровими засобами М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 47

Завдання на самостійне опрацювання  Опрацювання матеріалів лекції. Основи метрології [2-С.25-33] М.Кононов © 2009 E-mail: [email protected] 48