Файл: Найдеров, В. З. Специальные радиотехнические измерения.pdf

неверных результатов из-за его усталости, невнимательности

ит. и.

3.Точность средств измерения должна быть согласована с точ­ ностью контролируемых с их помощью параметров радиоэлектрон­ ной системы. Это означает, что допустимая погрешность прибора должна быть примерно втрое ниже значения допуска для контро­ лируемого параметра.

По существу процесс совершенствования радиоизмерительной аппаратуры есть процесс выполнения перечисленных требований. Причем для того, чтобы удовлетворить постоянно растущие по­ требности практики, развитие качественных показателей измери­ тельной аппаратуры должно происходить с некоторым опереже­ нием.

Из перечисленных требований вытекают основные задачи и перспективы развития радиоизмерительной техники:

1) расширение в той или иной мере освоенных диапазонов из­ менения измеряемых параметров, освоение новых видов (облас­ тей) измерений;

2)автоматизация процессов измерений и обработки результа­ тов измерений; создание средств автоматического контроля радио­ электронных систем;

3)повышение точности и надежности всех средств измерения и обеспечение единства измерений.

Необходимость и важность расширения границ диапазонов из­ мерения физических величин со «сплошным перекрытием» внутри этих диапазонов не требует пояснений. Решение этой задачи часто

связано не только с совершенствованием существующих методов и приборов, но и с использованием новых физических принципов и явлений при создании новых средств измерений.

С появлением и развитием новых областей применения радио­ техники постоянно возникает необходимость в освоении новых ви­ дов измерений, т. е. в разработке средств измерения новых пара­ метров и характеристик сигналов и цепей. Так, в настоящее время бурно развиваются методы и средства измерения параметров и характеристик случайных процессов.

Намечается тенденция к разработке и применению универсаль­ ных измерительных средств, позволяющих одновременно получать числовые значения всей группы параметров данного сигнала или цепи. Наряду с этим происходит также поиск обобщенных пока­ зателей качественных характеристик радиоэлектронных систем и методов измерения таких показателей. Это позволило бы в ряде случаев отказаться от измерения многих параметров в пользу из­ мерения одного обобщенного параметра, характеризующего иссле­ дуемую систему «в целом».

Весьма перспективным путем является путь компоновки при­ боров из стандартных узлов и блоков. Из анализа структурных схем различных приборов видно, что все они состоят из сравни­ тельно ограниченного числа блоков, выполняющих определенные

202

функции: усилителей, аттенюаторов, компараторов, линейных и нелинейных преобразователей, блоков питания и т. д. Структурная схема измерительного прибора теснейшим образом связана с ма­ тематической формулой, описывающей сигнал или цепь, парамет­ ры которых подлежат измерению. Эта закономерность имеет весь­ ма общий характер, что и может быть положено в основу метода.

Таким образом, располагая сравнительно небольшой номенкла­ турой блоков и зная правила, по которым необходимо их соединять для измерения того или иного параметра, можно получить возмож­ ность увеличения числа видов измерения без существенного рас­ ширения объема измерительных средств. Это подобно тому, как универсальная электронно-вычислительная машина (ЭВМ), обла­ дающая ограниченной сложностью, способна решать практически неограниченный круг задач. Фактически при этом методе измери­ тельный прибор представляет собой ЭВМ, на вход которой пода­ ется исследуемый сигнал, а машина осуществляет над ним сово­ купность операций, необходимых для определения значения изме­ ряемого параметра. Иначе говоря, прибор состоит из воспринимаю­ щего и решающего устройств.

Чрезвычайно важно при разработке блоков предусмотреть пра­ вильную унификацию и стандартизацию, чтобы обеспечить раз­ личные варианты компоновки, т. е. применить метод агрегатирова­ ния при создании новых приборов.

Решение задачи автоматизации измерений не только позволяет сократить время на измерение и на обработку его результатов, но и приводит к повышению точности вследствие как быстродейст­ вия (уменьшения влияния нестабильности), так и исключения субъективных ошибок человека-оператора.

Одним из видов автоматизации измерений является разработ­ ка так называемых панорамных анализаторов — приборов, позво­ ляющих визуально наблюдать характеристики сигналов или це­ пей (т. е. зависимости одной физической величины от другой) на экране осциллографического или на ленте самопишущего индика­ тора. По такому же принципу строятся анализаторы законов рас­ пределения и корреляционных функций случайных процессов. Во всех этих приборах процесс снятия требуемой зависимости «по точкам» (вручную) заменяется автоматическим последовательным анализом кривой.

Характерней тенденцией развития современной измерительной техники является включение в состав приборов специализирован­ ных электронных вычислительных устройств, начиная от простей­ ших суммирующих устройств и измерителей отношений до более сложных схем, позволяющих свести косвенные и совокупные из­ мерения к прямым и получить непосредственный отсчет измеряе­ мых величин.

Дальнейшим развитием и расширением области применения ав­ томатизированных измерительных устройств является их исполь­ зование для непрерывного контроля параметров радиоэлектронных

203

204

систем. В зависимости от требований, предъявляемых к таким из­ мерительным устройствам, они могут либо непрерывно регистри­ ровать (записывать) значения контролируемых величин, либо сиг­ нализировать о выходе значения одной из контролируемых вели­ чин за пределы допуска, либо непосредственно использовать откло­ нения значений параметров от номинальных в качестве сигнала рассогласования (ошибки), воздействующего на управляющие ор­ ганы так, чтобы рассогласование свести к нулю. В последнем слу­ чае измерительный прибор становится органической частью систе­ мы автоматического управления.

Проблема повышения точности при сохранении единства и правильности измерений является комплексной, включающей в се­ бя ряд сложных теоретических и организационных задач. Повыше­ ние точности рабочих и образцовых средств измерения базируется на изыскании и использовании новых физических явлений, кото­ рые могут быть положены в основу работы радиотехнических схем, на использовании передовой техники и прогрессивной техно­ логии, высококачественных материалов, узлов, деталей современ­ ных конструкций и т. д.

Необходимо разрабатывать и решать также и другие задачи, обосновывающие, например, новые прогрессивные методы повер­ ки, методы проведения государственных испытаний аппаратуры и т. д. Решение этих задач в ряде случаев зависит от прогресса в различных областях математики (например, теории вероятностей, математической статистики) и вычислительной техники. Результа­ том решения являются практические рекомендации по расчету по­ грешностей, методике нормирования метрологических характе­ ристик, структуре поверочных схем, установлению межповерочных сроков и т. д. В ряде случаев эти рекомендации выливаются в форму тех или иных нормативных документов (стандартов, инст­ рукций, руководящих технических материалов, методик и т. п.).

Итак, основным путем дальнейшего развития радиоизмеритель- іюй техники является создание и постоянное совершествование системы средств измерения, способной с максимальной полнотой удовлетворить потребности стремительно прогрессирующей радио­ электроники, при обеспечении единства и правильности измерений путем связи с системой эталонов. Эта важная народнохозяйствен­ ная задача решается силами метрологических и отраслевых науч­ но-исследовательских институтов, работающих в тесном контакте

спромышленностью.

Взаключение приведем характеристики наивысшей точности (таблица 12.1), достигнутой в области радиотехнических измере­

ний, и предполагаемые уровни точности, которые могут быть дос­ тигнуты к 1975 году [6].

205

Л И Т Е Р А Т У Р А

206