Характеристика засобів виміру електричних величин. Вимірювання електричних параметрів перехідне згасання на ближньому кінці

До електричних вимірів відносяться виміри таких фізичних величин, як напруга, опір, сила струму, потужність. Вимірювання виробляються за допомогою різних засобів- вимірювальних приладів, схем та спеціальних пристроїв. Тип вимірювального приладу залежить від виду та розміру (діапазону значень) вимірюваної величини, а також від необхідної точності вимірювання. В електричних вимірах використовуються основні одиниці системи СІ: вольт (В), ом (Ом), фарада (Ф), генрі (Г), ампер (А) та секунда (с).

Електричний вимір- Це знаходження (експериментальними методами) значення фізичної величини, вираженого у відповідних одиницях.

Значення одиниць електричних величин визначаються міжнародною угодою відповідно до законів фізики. Оскільки «підтримка» одиниць електричних величин, визначених міжнародними угодами, пов'язані з труднощами, їх представляють «практичними» зразками одиниць електричних величин.

Еталони підтримуються державними метрологічними лабораторіями різних країн. Іноді проводяться експерименти щодо уточнення відповідності між значеннями еталонів одиниць електричних величин та визначеннями цих одиниць. У 1990 державні метрологічні лабораторії промислово розвинених країн підписали угоду про узгодження всіх практичних зразків одиниць електричних величин між собою та з міжнародними визначеннями одиниць цих величин.

Електричні виміри проводяться відповідно до державних еталонів одиниць напруги та сили постійного струму, опору постійному струму, індуктивності та ємності. Такі зразки являють собою пристрої, що мають стабільні електричні характеристики, або установки, в яких на основі якогось фізичного явища відтворюється електрична величина, що обчислюється відомим значеннямфундаментальних фізичних констант Еталони вата і ват-години не підтримуються, тому що більш доцільно обчислювати значення цих одиниць за визначальними рівняннями, що пов'язують їх з одиницями інших величин.

Електро вимірювальні приладинайчастіше вимірюють миттєві значення або електричних величин, або неелектричних, перетворених на електричні. Усі прилади поділяються на аналогові та цифрові. Перші зазвичай показують значення вимірюваної величини за допомогою стрілки, що переміщається за шкалою з поділками. Другі мають цифровий дисплей, який показує виміряне значення величини у вигляді числа.

Цифрові прилади у більшості вимірів більш переважні, оскільки вони зручніші при знятті показань і, загалом, універсальніші. Цифрові універсальні вимірювальні прилади («мультиметри») та цифрові вольтметри застосовуються для вимірювання із середньою та високою точністю опору постійному струму, а також напруги та сили змінного струму.

Аналогові прилади поступово витісняються цифровими, хоча вони знаходять застосування там, де важлива низька вартість і не потрібна висока точність. Для найточніших вимірювань опору та повного опору (імпедансу) існують вимірювальні мости та інші спеціалізовані вимірювачі. Для реєстрації ходу зміни величини, що вимірюється в часі, застосовуються реєструючі прилади – стрічкові самописці та електронні осцилографи, аналогові та цифрові.

Вимірювання електричних величин є одним із найпоширеніших видів вимірювань. Завдяки створенню електротехнічних пристроїв, що перетворюють різні неелектричні величини на електричні, методи та засоби електричні приладивикористовуються при вимірах практично всіх фізичних величин.

Область застосування електровимірювальних приладів:

· наукові дослідженняу фізиці, хімії, біології та ін;

· технологічні процеси в енергетиці, металургії, хімічної промисловостіта ін.;

· Транспорт;

· Розвідка та видобуток корисних копалин;

· Метеорологічні та океанологічні роботи;

· медична діагностика;

· Виготовлення та експлуатація радіо та телевізійних пристроїв, літаків та космічних апаратів тощо.

Велика різноманітність електричних величин, широкі діапазониїх значень, вимоги високої точностівимірювань, різноманітність умов та областей застосування електровимірювальних приладів зумовили різноманіття методів та засобів електричних вимірювань.

Вимірювання "активних" електричних величин (сили струму, електричної напругита ін), що характеризують енергетичний стан об'єкта вимірювань, ґрунтується на безпосередньому впливі цих величин на засіб чутливий елемент і, як правило, супроводжується споживанням деякої кількості електричної енергії від об'єкта вимірювань.

Вимірювання "пасивних" електричних величин ( електричного опору, його комплексних складових, індуктивності, тангенсу кута діелектричних втрат та ін.), що характеризують електричні властивостіоб'єкта вимірювань, вимагає підживлення об'єкта вимірювань від стороннього джерела електричної енергії та вимірювання параметрів сигналу у відповідь.
Методи та засоби електричних вимірювань у ланцюгах постійного та змінного струму істотно різняться. У ланцюгах змінного струму вони залежить від частоти і характеру зміни величин, і навіть від цього, які характеристики змінних електричних величин (миттєві, діючі, максимальні, середні) вимірюються.

Для електричних вимірювань у ланцюгах постійного струму найбільш широко застосовують вимірювальні магнітоелектричні прилади та цифрові вимірювальні пристрої. Для електричних вимірювань у ланцюгах змінного струму - електромагнітні прилади, електродинамічні прилади, індукційні прилади, електростатичні прилади, електровимірювальні прилади, осцилографи, цифрові вимірювальні прилади. Деякі з перелічених приладів застосовують для електричних вимірювань як ланцюгах змінного, і постійного струму.

Значення вимірюваних електричних величин полягають приблизно в межах: сили струму – від до А, напруги – від до В, опору – від до Ом, потужності – від Вт до десятків ГВт, частоти змінного струму – від до Гц. Діапазони вимірюваних значень електричних величин мають безперервну тенденцію розширення. Вимірювання на високих та надвисоких частотах, вимірювання малих струмів та великих опорів, високих напругта характеристик електричних величин у потужних енергетичних установкахвиділилися у розділи, що розвивають специфічні методи та засоби електричних вимірів.

Розширення діапазонів вимірювань електричних величин пов'язане з розвитком техніки вимірювальних електричних перетворювачів, зокрема з розвитком техніки посилення та ослаблення електричних струмів і напруг. До специфічних проблем електричних вимірів надмалих і надвеликих значень електричних величин відносяться боротьба з спотвореннями, що супроводжують процеси посилення та ослаблення електричних сигналів, та розробка методів виділення корисного сигналу на тлі перешкод.

Межі похибок електричних вимірювань, що допускаються, коливаються приблизно від одиниць до %. Для порівняно грубих вимірів користуються вимірювальними приладами прямої дії. Для більш точних вимірювань використовуються методи, що реалізуються за допомогою мостових та компенсаційних електричних кіл.

Застосування методів електричних вимірювань для вимірювання неелектричних величин ґрунтується або на відомому зв'язку між неелектричними та електричними величинами, або на застосуванні вимірювальних перетворювачів (датчиків).

Для забезпечення спільної працідатчиків з вторинними вимірювальними приладами, передачі електричних вихідних сигналів датчиків на відстань, підвищення перешкодостійкості переданих сигналів застосовують різноманітні електричні проміжні вимірювальні перетворювачі, що виконують одночасно, як правило, функції посилення (рідше, ослаблення) електричних сигналів, а також нелінійні перетворення з метою компенсації не .

На вхід проміжних вимірювальних перетворювачів можуть бути подані будь-які електричні сигнали (величини), як вихідні сигнали найбільш часто використовують електричні уніфіковані сигнали постійного, синусоїдального або імпульсного струму (напруги). Для вихідних сигналів змінного струму використовується амплітудна, частотна або фазова модуляція. Все більше широке розповсюдженняяк проміжні вимірювальні перетворювачі отримують цифрові перетворювачі.

Комплексна автоматизація наукових експериментівта технологічних процесів призвела до створення комплексних засобіввимірювальних установок, вимірювально-інформаційних систем, а також розвитку техніки телеметрії, радіотелемеханікі.

Сучасний розвитокЕлектричні виміри характеризуються використанням нових фізичних ефектів. Наприклад, в даний час для створення високочутливих та високоточних електровимірювальних приладів застосовуються квантові ефектиДжозефсона, Холла та ін. У техніку вимірювань широко впроваджуються досягнення електроніки, використовується мікромініатюризація засобів вимірювань, поєднання їх з обчислювальною технікою, автоматизація процесів електричних вимірювань, а також уніфікація метрологічних та інших вимог щодо них.

ЕЛЕКТРИЧНІ ВИМІРИ
вимірювання електричних величин, таких як напруга, опір, сила струму, потужність. Вимірювання виробляються за допомогою різних засобів - вимірювальних приладів, схем та спеціальних пристроїв. Тип вимірювального приладу залежить від виду та розміру (діапазону значень) вимірюваної величини, а також від необхідної точності вимірювання. В електричних вимірах використовуються основні одиниці системи СІ: вольт (В), ом (Ом), фарада (Ф), генрі (Г), ампер (А) та секунда (с).
ЕТАЛОНИ ОДИНИЦЬ ЕЛЕКТРИЧНИХ ВЕЛИЧИН
Електричний вимір – це знаходження (експериментальними методами) значення фізичної величини, вираженого у відповідних одиницях (наприклад, 3 А, 4 В). Значення одиниць електричних величин визначаються міжнародною угодою відповідно до законів фізики та одиниць механічних величин. Оскільки " підтримка " одиниць електричних величин, визначених міжнародними угодами, пов'язані з труднощами, їх представляють " практичними " зразками одиниць електричних величин. Такі зразки підтримуються державними метрологічними лабораторіями різних держав. Наприклад, США юридичну відповідальність за підтримку еталонів одиниць електричних величин несе Національний інститут стандартів і технології. Іноді проводяться експерименти щодо уточнення відповідності між значеннями еталонів одиниць електричних величин та визначеннями цих одиниць. У 1990 державні метрологічні лабораторії промислово розвинених країн підписали угоду про узгодження всіх практичних зразків одиниць електричних величин між собою та з міжнародними визначеннями одиниць цих величин. Електричні виміри проводяться відповідно до державних еталонів одиниць напруги та сили постійного струму, опору постійному струму, індуктивності та ємності. Такі зразки являють собою пристрої, що мають стабільні електричні характеристики, або установки, в яких на основі якогось фізичного явища відтворюється електрична величина, що обчислюється за відомими значеннями фундаментальних фізичних констант. Еталони вата і ват-години не підтримуються, тому що більш доцільно обчислювати значення цих одиниць за визначальними рівняннями, що пов'язують їх з одиницями інших величин. Див. такожОДИНИЦІ ВИМІРЮВАННЯ ФІЗИЧНИХ ВЕЛИЧИН .
ВИМІРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ
Електровимірювальні прилади найчастіше вимірюють миттєві значення або електричних величин, або неелектричних, перетворених на електричні. Усі прилади поділяються на аналогові та цифрові. Перші зазвичай показують значення вимірюваної величини за допомогою стрілки, що переміщається за шкалою з поділками. Другі мають цифровий дисплей, який показує виміряне значення величини у вигляді числа. Цифрові прилади у більшості вимірів більш переважні, оскільки вони більш точні, зручніші при знятті показань і, загалом, універсальніші. Цифрові універсальні вимірювальні прилади ("мультиметри") та цифрові вольтметри застосовуються для вимірювання із середньою та високою точністю опору постійному струму, а також напруги та сили змінного струму. Аналогові прилади поступово витісняються цифровими, хоча вони знаходять застосування там, де важлива низька вартість і не потрібна висока точність. Для найточніших вимірювань опору та повного опору (імпедансу) існують вимірювальні мости та інші спеціалізовані вимірювачі. Для реєстрації ходу зміни вимірюваної величини в часі застосовуються реєструвальні прилади - стрічкові самописці та електронні осцилографи, аналогові та цифрові.
ЦИФРОВІ ПРИЛАДИ
У всіх цифрових вимірювальних приладах (крім найпростіших) використовуються підсилювачі та інші електронні блоки для перетворення вхідного сигналу сигнал напруги, який потім перетворюється на цифрову форму аналого-цифровим перетворювачем (АЦП). Число, що виражає виміряне значення, виводиться на світлодіодний (СІД), вакуумний люмінесцентний або рідкокристалічний (РК) індикатор (дисплей). Прилад зазвичай працює під управлінням вбудованого мікропроцесора, причому у простих приладах мікропроцесор поєднується з АЦП на одній інтегральній схемі. Цифрові прилади добре підходять для підключення до зовнішнього комп'ютера. У деяких видах вимірювань комп'ютер перемикає вимірювальні функції приладу і дає команди передачі даних для їх обробки.
Аналого-цифрові перетворювачі.Існують три основні типи АЦП: інтегруючий, послідовного наближення та паралельний. Інтегруючий АЦП усереднює вхідний сигнал за часом. З трьох перелічених типів це найточніший, хоча й "повільний". Час перетворення інтегруючого АЦП лежить в діапазоні від 0001 до 50 с і більше похибка становить 01-00003%. Похибка АЦП послідовного наближення дещо більша (0,4-0,002%), зате час перетворення - від ЕЛЕКТРИЧНІ ВИМІРЮВАННЯ10мкс до ЕЛЕКТРИЧНІ ВИМІРЮВАННЯ1 мс. Паралельні АЦП - найшвидше, але й найменш точні: їх час перетворення близько 0,25 нс, похибка - від 0,4 до 2%.
Методи дискретизації.Сигнал дискретизується за часом шляхом швидкого виміру його в окремі моменти часу та утримання (збереження) виміряних значень на час перетворення їх у цифрову форму. Послідовність отриманих дискретних значень може виводитись на дисплей у вигляді кривої, що має форму сигналу; зводячи ці значення квадрат і підсумовуючи, можна обчислювати середньоквадратичне значення сигналу; їх можна використовувати також для обчислення часу наростання, максимального значення, середнього часу, частотного спектра і т.д. Дискретизація за часом може здійснюватися або за один період сигналу ("в реальному часі"), або (з послідовною або довільною вибіркою) за ряд періодів, що повторюються.
Цифрові вольтметри та мультиметри.Цифрові вольтметри та мультиметри вимірюють квазістатичне значення величини та вказують його у цифровій формі. Вольтметри безпосередньо вимірюють тільки напругу, зазвичай постійного струму, а мультиметри можуть вимірювати напругу постійного та змінного струму, силу струму, опір постійному струму та іноді температуру. Ці найпоширеніші контрольно-вимірювальні прилади загального призначенняз похибкою вимірювання від 0,2 до 0,001% можуть мати 3,5 або 4,5-значний цифровий дисплей. "Напівцілий" знак (розряд) - це умовна вказівка ​​на те, що дисплей може показувати числа, що виходять за межі номінального числа знаків. Наприклад, 3,5-значний (3,5-розрядний) дисплей в діапазоні 1-2 може показувати напруга до 1,999 В.
Вимірники повних опорів.Це спеціалізовані прилади, що вимірюють та показують ємність конденсатора, опір резистора, індуктивність котушки індуктивності або повний опір (імпеданс) з'єднання конденсатора або котушки індуктивності з резистором. Є прилади такого типу для вимірювання ємності від 0,00001 пФ до 99,999 мкФ, опору від 0,00001 Ом до 99,999 кОм та індуктивності від 0,0001 мГ до 99,999 Г. Вимірювання можуть проводитися на частотах, один пристрій не перекриває всього діапазону частот. На частотах, близьких до 1 кГц, похибка може становити лише 0,02%, але точність знижується поблизу меж діапазонів частоти та вимірюваних значень. Більшість приладів можуть показувати похідні величини, такі, як добротність котушки або коефіцієнт втрат конденсатора, обчислювані за основним виміряним значенням.
АНАЛОГОВІ ПРИЛАДИ
Для вимірювання напруги, сили струму та опору на постійному струмі застосовуються аналогові магнітоелектричні прилади з постійним магнітомі багатовитковою рухомою частиною. Такі пристрої стрілочного типу характеризуються похибкою від 0,5 до 5%. Вони прості та недорогі (приклад - автомобільні прилади, що показують струм і температуру), але не застосовуються там, де потрібна скільки-небудь значна точність.
Магнітоелектричні прилади.У таких приладах використовується сила взаємодії магнітного поля зі струмом у витках обмотки рухомої частини, що прагне повернути останню. Момент цієї сили врівноважується моментом, що створюється пружиною, що протидіє, так що кожному значенню струму відповідає певне положення стрілки на шкалі. Рухлива частина має форму багатовиткової дротяної рамки з розмірами від 35 до 2535 мм і робиться якомога легшою. Рухлива частина, встановлена ​​на кам'яних підшипниках або підвішена на металевій стрічкі, поміщається між полюсами постійного сильного магніту. Дві спіральні пружинки, що врівноважують крутний момент, служать також струмопроводами обмотки рухомої частини. Магнітоелектричний прилад реагує на струм, що проходить по обмотці його рухомої частини, а тому є амперметром або, точніше, міліамперметром (бо верхня межа діапазону вимірювань не перевищує приблизно 50 мА). Його можна пристосувати для вимірювання струмів більшої сили, приєднавши паралельно обмотці рухомої частини шунтуючий резистор з малим опором, щоб в обмотку рухомої частини відгалужувалась лише мала частка повного вимірюваного струму. Такий пристрій придатний для струмів, що вимірюються багатьма тисячами ампер. Якщо послідовно з обмоткою приєднати додатковий резистор, то прилад перетвориться на вольтметр. Падіння напруги на такому послідовному з'єднанні дорівнює твору опору резистора на струм, що показується приладом, тому його шкалу можна проградуювати у вольтах. Щоб зробити з магнітоелектричного міліамперметра омметр, потрібно приєднувати до нього резистори, що послідовно вимірюються, і подавати на це послідовне з'єднанняпостійна напруга, наприклад, від батареї живлення. Струм у такій схемі не буде пропорційний опору, а тому необхідна спеціальна шкала, що коригує нелінійність. Тоді можна буде проводити за шкалою прямий відлік опору, хоч і з не дуже високою точністю.
Гальванометри.До магнітоелектричних приладів відносяться і гальванометри - високочутливі прилади для вимірювання вкрай малих струмів. У гальванометрах немає підшипників, їхня рухома частина підвішена на тонкій стрічкі або нитці, використовується сильніше магнітне поле, а стрілка замінена дзеркальцем, приклеєним до нитки підвісу (рис. 1). Дзеркальце повертається разом з рухомою частиною, а кут його повороту оцінюється по зміщенню світлового зайчика, що відкидається ним на шкалі, встановленої на відстані близько 1 м. Найчутливіші гальванометри здатні давати відхилення за шкалою, що дорівнює 1 мм, при зміні струму всього лише на 0,00 мкА.

РЕЄСТРУЮЧІ ПРИЛАДИ
Реєструючі прилади записують "історію" зміни значення вимірюваної величини. До таких приладів найпоширеніших типів відносяться стрічкові самописці, що записують пером криву зміни величини на діаграмній паперовій стрічціаналогові електронні осцилографи, що розгортають криву процесу на екрані електронно-променевої трубкиі цифрові осцилографи, що запам'ятовують одноразові або рідко повторювані сигнали. Основна відмінність між цими приладами – у швидкості запису. Стрічкові самописці з їх механічними частинами, що рухаються, найбільш підходять для реєстрації сигналів, що змінюються за секунди, хвилини і ще повільніше. Електронні осцилографи ж здатні реєструвати сигнали, що змінюються за час від мільйонних часток секунди до декількох секунд.
ВИМІРЮВАЛЬНІ МОСТИ
Вимірювальний міст - це чотириплечий електричний ланцюг, складений з резисторів, конденсаторів і котушок індуктивності, призначений для визначення відношення параметрів цих компонентів. До однієї пари протилежних полюсів ланцюга підключається джерело живлення, а до іншої – нуль-детектор. Вимірювальні мости застосовуються лише у випадках, коли потрібна найвища точність виміру. (Для вимірювань із середньою точністю краще користуватися цифровими приладами, оскільки вони простіші в обігу.) Найкращі трансформаторні вимірювальні мости змінного струму характеризуються похибкою (вимірювання відношення) близько 0,0000001%. Найпростіший міст для вимірювання опору має ім'я свого винахідника Ч.Уітстона.
Подвійний вимірювальний міст постійного струму.До резистори важко під'єднати мідні дроти, не привнісши при цьому опору контактів порядку 0,0001 Ом і більше. У разі опору 1 Ом такий струмопідвід вносить помилку порядку лише 0,01%, але для опору 0,001 Ом помилка становитиме 10%. Подвійний вимірювальний міст (міст Томсона), схема якого представлена ​​на рис. 2 призначений для вимірювання опору еталонних резисторів малого номіналу. Опір таких чотириполюсних еталонних резисторів визначають як відношення напруги на їх потенційних затискачах (р1, р2 резистора Rs і р3, p4 резистора Rx на рис. 2) до струму через їх струмові затискачі (с1, с2 і с3, с4). За такої методики опір приєднувальних проводів не вносить помилки в результат вимірювання опору, що шукається. Два додаткові плечі m і n виключають вплив сполучного дроту між затискачами с2 і с3. Опір m і n цих плечей підбирають так, щоб виконувалася рівність M/m = N/n. Потім, змінюючи опір Rs, зводять розбаланс нанівець і знаходять Rx = Rs(N /M).

Вимірювальні мости змінного струму.Найбільш поширені вимірювальні мости змінного струму розраховані на вимірювання або на частоті 50-60 Гц, або на звукових частотах (зазвичай поблизу 1000 Гц); А спеціалізовані вимірювальні мости працюють на частотах до 100 МГц. Як правило, у вимірювальних мостах змінного струму замість двох плечей, що точно ставлять напругу, використовується трансформатор. До винятків цього правила відноситься вимірювальний міст Максвелла - Вина.
Вимірювальний міст Максвелла – Вина.Такий вимірювальний міст дозволяє порівнювати еталони індуктивності (L) з еталонами ємності на невідомій точно робочій частоті. Еталони ємності застосовуються у вимірах високої точності, оскільки вони конструктивно простіше прецизійних еталонів індуктивності, компактніші, їх легше екранувати, і вони практично не створюють зовнішніх електромагнітних полів. Умови рівноваги цього вимірювального мосту такі: Lx = R2R3C1 та Rx = (R2R3) / R1 (рис. 3). Міст врівноважується навіть у разі "нечистого" джерела живлення (тобто джерела сигналу, що містить гармоніки основної частоти), якщо величина Lx не залежить від частоти.

Трансформаторний вимірювальний міст.Однією з переваг вимірювальних мостів змінного струму є простота завдання точного відношення напруг за допомогою трансформатора. На відміну від дільників напруги, побудованих з резисторів, конденсаторів або котушок індуктивності, трансформатори протягом тривалого часу зберігають постійним встановлене відношення напруги і рідко вимагають повторного калібрування. На рис. 4 представлена ​​схема трансформаторного вимірювального моста для порівняння двох однотипних повних опорів. До недоліків трансформаторного вимірювального моста можна віднести те, що ставлення, яке задається трансформатором, певною мірою залежить від частоти сигналу. Це призводить до необхідності проектування трансформаторних вимірювальних мостів лише для обмежених частотних діапазонів, в яких гарантується паспортна точність.

де Т – період сигналу Y(t). Максимальне значення Yмакс – це найбільше миттєве значення сигналу, а середнє абсолютне значення YAA – абсолютне значення, усереднене за часом. При синусоїдальній формі коливань Yеф = 0,707Yмакс та YAA = 0,637Yмакс.
Вимірювання напруги та сили змінного струму.Майже всі прилади для вимірювання напруги та сили змінного струму показують значення, що пропонується розглядати як ефективне значення вхідного сигналу. Однак у дешевих приладах найчастіше вимірюється середнє абсолютне або максимальне значеннясигналу, а шкала градує так, щоб показання відповідало еквівалентному ефективному значенню в припущенні, що вхідний сигнал має синусоїдальну форму. Не слід забувати, що точність таких приладів вкрай низька, якщо сигнал несинусоїдальний. Прилади, здатні вимірювати справжнє ефективне значення сигналів змінного струму, можуть ґрунтуватися на одному з трьох принципів: електронного множення, дискретизації сигналу або теплового перетворення. Прилади, що ґрунтуються на перших двох принципах, як правило, реагують на напругу, а теплові електровимірювальні прилади - на струм. При використанні додаткових та шунтових резисторів усіма приладами можна вимірювати струм, так і напругу.
Електронне множення.Зведення в квадрат і усереднення вхідного сигналу в деякому наближенні здійснюються електронними схемамиз підсилювачами та нелінійними елементами для виконання таких математичних операцій, як знаходження логарифму та антилогарифму аналогових сигналів. Прилади такого типу можуть мати похибку лише 0,009%.
Дискретизація сигналу.Сигнал змінного струму перетворюється на цифрову форму за допомогою швидкодіючого АЦП. Дискретизовані значення сигналу зводяться у квадрат, підсумовуються і поділяються число дискретних значень в одному періоді сигналу. Похибка таких пристроїв становить 0,01-0,1%.
Теплові електровимірювальні прилади.Найвищу точність вимірювання ефективних значень напруги та струму забезпечують теплові електровимірювальні прилади. У них використовується тепловий перетворювач струму у вигляді невеликого відкачаного скляного балончика з нагрівальною дротиною (довжиною 0,5-1 см), до середньої частини якої крихітною бусинкою прикріплений гарячий спай термопари. Намистинка забезпечує тепловий контакт та одночасно електроізоляцію. При підвищенні температури, прямо пов'язаному з ефективним значенням струму в нагрівальній дроті, на виході термопари виникає термо-ЕРС (напруга постійного струму). Такі перетворювачі придатні вимірювання сили змінного струму з частотою від 20 Гц до 10 МГц. На рис. 5 показано принципова схематеплового електровимірювального приладу із двома підібраними за параметрами тепловими перетворювачами струму. При подачі на вхід схеми напруги змінного струму Vас на виході термопари перетворювача ТС1 виникає напруга постійного струму, підсилювач А створює постійний струм в нагрівальній дроті перетворювача ТС2, при якому термопара останнього дає таку ж напругу постійного струму, і звичайний прилад постійного струму вимірює.

За допомогою додаткового резистора описаний вимірювач струму можна перетворити на вольтметр. Оскільки теплові електровимірювальні прилади безпосередньо вимірюють струми лише від 2 до 500 мА, для вимірювання струмів більшої сили потрібні резисторні шунти.
Вимірювання потужності та енергії змінного струму.Потужність, споживана навантаженням у ланцюзі змінного струму, дорівнює середньому за часом добутку миттєвих значень напруги та струму навантаження. Якщо напруга і струм змінюються синусоїдально (як це зазвичай і буває), то потужність Р можна представити у вигляді P = EI cosj, де Е та I - ефективні значення напруги та струму, а j - фазовий кут (кут зсуву) синусоїд напруги та струму . Якщо напруга виявляється у вольтах, а струм в амперах, то потужність буде виражена у ватах. Множник cosj, званий коефіцієнтом потужності, характеризує ступінь синхронності коливань напруги та струму. З економічної точки зору, найважливіша електрична величина – енергія. Енергія W визначається добутком потужності на час її споживання. У математичній формі це записується так:

Якщо час (t1 - t2) вимірюється у секундах, напруга е - у вольтах, а струм i - в амперах, енергія W буде виражена у ват-секундах, тобто. джоулях (1 Дж = 1 ВтЧс). Якщо ж час вимірюється в годиннику, то енергія - у ват-годиннику. Насправді електроенергію зручніше виражати в кіловат-годинах (1 кВт*ч = 1000 ВтЧч).
Лічильники електроенергії з розподілом часу.У лічильниках електроенергії з розподілом часу використовується дуже своєрідний, але точний методвимірювання електричної потужності Такий прилад має два канали. Один канал є електронний ключ, який пропускає або не пропускає вхідний сигнал Y (або вхідний сигнал -Y) на фільтр нижніх частот. Станом ключа управляє вихідний сигнал другого каналу з відношенням часових інтервалів "закрито"/"відкрито", пропорційним його вхідного сигналу. Середній сигнал на виході фільтра дорівнює середньому часу твору двох вхідних сигналів. Якщо один вхідний сигнал пропорційний напрузі на навантаженні, а інший - струму навантаження, то вихідна напруга пропорційна потужності, що споживається навантаженням. Похибка таких лічильників промислового виготовлення становить 0,02% на частотах до 3 кГц (лабораторних - близько 0,0001% при 60 Гц). Як прилади високої точності вони застосовуються як зразкові лічильники для перевірки робочих засобів вимірювання.
Дискретизуючі ватметри та лічильники електроенергії.Такі прилади засновані на принципі цифрового вольтметра, але мають два вхідні канали, що паралельно дискретизують сигнали струму і напруги. Кожне дискретне значення e(k), що представляє миттєві значення сигналу напруги в момент дискретизації, множиться на відповідне дискретне значення i(k) сигналу струму, отримане в той же час. Середнє за часом таких творів є потужність у ВАТ:

Суматор, що накопичує твори дискретних значень з часом, дає повну електроенергію у ват-годинах. Похибка лічильників електроенергії може становити лише 0,01%.
Індукційні лічильники електроенергії.Індукційний лічильник є не що інше, як малопотужний електродвигун змінного струму з двома обмотками - струмової та обмоткою напруги. Провідний диск, поміщений між обмотками, обертається під дією моменту, що крутить, пропорційного споживаної потужності. Цей момент врівноважується струмами, що наводяться в диску постійним магнітом, так що частота обертання диска пропорційна споживаної потужності. Число обертів диска за той чи інший час пропорційно до повної електроенергії, отриманої за цей час споживачем. Число оборотів диска вважає механічний лічильник, який показує електроенергію в кіловат-годинах. Прилади такого типу широко застосовуються як побутові лічильники електроенергії. Їхня похибка, як правило, становить 0,5%; вони відрізняються великим терміном служби за будь-яких допустимих рівняхструму.
- Вимірювання електричних величин: електричної напруги, електричного опору, сили струму, частоти і фази змінного струму, потужності струму, електричної енергії, електричного заряду, індуктивності, електричної ємності та ін. Велика Радянська Енциклопедія

електричні виміри- - [В.А.Семенов. Англо-російський словник з релейного захисту] Тематики релейний захист EN electrical measurementelectricity metering … Довідник технічного перекладача

Е. вимірювальними апаратами називають прилади та пристрої, що служать для вимірювання Е., а також і магнітних величин. Більшість вимірів зводиться до визначення сили струму, напруги (різниці потенціалів) і кількості електрики. Енциклопедичний словникФ.А. Брокгауза та І.А. Ефрона - сукупності з'єднаних певним чином елементів та пристроїв, що утворюють шлях для проходження електричного струму. Теорія ланцюгів розділ теоретичної електротехніки, в якому розглядаються математичні методиобчислення електричних… Енциклопедія Кольєра

виміри аеродинамічні Енциклопедія «Авіація»

виміри аеродинамічні- Мал. 1. вимірювання аеродинамічні процес знаходження дослідним шляхом значень фізичних величин в аеродинамічному експерименті за допомогою відповідних технічних засобів. Розрізняють 2 типи І. а.: статичні та динамічні. При… Енциклопедія «Авіація»

Електричні- 4. Електричні норми проектування радіотрансляційних мереж. М., Зв'язоквидав, 1961. 80 с.

Об'єктами електричних вимірівє всі електричні та магнітні величини: струм, напруга, потужність, енергія, магнітний потік і т. д. Визначення значень цих величин необхідно для оцінки роботи всіх електротехнічних пристроїв, чим визначається виняткова важливість вимірювань в електротехніці.

Електровимірювальні пристрої широко застосовуються і для вимірювання неелектричних величин (температури, тиску і т. д.), які для цієї мети перетворюються на пропорційні їм. Електричні величини. Такі методи вимірів відомі під загальною назвою електричних вимірів неелектричних величин.Застосування електричних методів вимірювань дає можливість щодо просто передавати показання приладів на далекі відстані (телевимірювання), керувати машинами та апаратами (автоматичне регулювання), виконувати автоматично математичні операції над вимірюваними величинами, просто записувати (наприклад, на стрічку) перебіг контрольованих процесів тощо. Таким чином, електричні вимірювання необхідні при автоматизації найрізноманітніших виробничих процесів.

У Радянському Союзі розвиток електроприладобудування йде паралельно з розвитком електрифікації країни і особливо швидко після Великої Вітчизняної війни. Висока якість апаратури та необхідна точність вимірювальних приладів, що знаходяться в експлуатації, гарантуються державним наглядом за всіма заходами та вимірювальними приладами.

12.2 Заходи, вимірювальні прилади та методи вимірювання

Вимір будь-якої фізичної величини полягає в її порівнянні за допомогою фізичного експерименту з прийнятим за одиницю значенням відповідної фізичної величини. У загальному випадкудля такого зіставлення вимірюваної величини з мірою - речовим відтворенням одиниці виміру - необхідний прилад порівняння.Наприклад, зразкова котушка опору застосовується як міра опору разом із приладом порівняння - вимірювальним мостом.

Вимірювання суттєво спрощується, якщо є прилад безпосереднього відліку(називається також показуючим приладом), що показує чисельне значення вимірюваної величини безпосередньо на шкалі чи циферблаті. Прикладами можуть бути амперметр, вольтметр, ватметр, лічильник електричної енергії. При вимірюванні таким приладом міра (наприклад, зразкова котушка опору) не потрібна, але міра була потрібна під час градуювання шкали цього приладу. Як правило, у приладів порівняння вища точність і чутливість, але вимірювання приладами безпосереднього відліку простіше, швидше та дешевше.

Залежно від цього, як виходять результати виміру, розрізняють виміри прямі, непрямі і сукупні.

Якщо результат виміру безпосередньо дає шукане значення досліджуваної величини, то такий вимір належить до прямих, наприклад вимір струму амперметром.

Якщо вимірювану величину доводиться визначати виходячи з прямих вимірів інших фізичних величин, із якими вимірювана величина пов'язана певної залежністю, то вимір належить до непрямим. Наприклад, непрямим буде вимірювання опору елемента електричного ланцюга при вимірюванні напруги вольтметром і струму амперметром.

Слід пам'ятати, що з непрямому вимірі можливе істотне зниження точності проти точністю при прямому вимірі через складання похибок прямих вимірів величин, які входять у розрахункові рівняння.

У ряді випадків кінцевий результат виміру виводився з результатів кількох груп прямих чи непрямих вимірів окремих величин, причому досліджувана величина залежить від виміряних величин. Такий вимір називають сукупним.Наприклад, до сукупних вимірів відноситься визначення температурного коефіцієнта електричного опору матеріалу на підставі вимірювання опору матеріалу при різних температурах. Сукупні виміри притаманні лабораторних досліджень.

Залежно від способу застосування приладів та заходів прийнято розрізняти такі основні методи вимірювання: безпосереднього виміру, нульовий та диференціальний.

При користуванні методом безпосереднього виміру(або безпосереднього відліку) вимірювана величина визначається шляхом

безпосереднього відліку показання вимірювального приладу або безпосереднього порівняння з мірою даної фізичної величини (вимір струму амперметром, вимірювання довжини метром). У цьому випадку верхньою межею точності вимірювання є точність вимірювального приладу, яка не може бути дуже високою.

При вимірі нульовим методомзразкова (відома) величина (або ефект її дії) регулюється та значення її доводиться до рівності зі значенням вимірюваної величини (або ефектом її дії). З допомогою вимірювального приладу у разі лише домагаються рівності. Прилад має бути високої чутливості, і він називається нульовим приладомабо нуль-індикатором.Як нульові прилади при постійному струмі зазвичай застосовуються магнітоелектричні гальванометри (див. § 12.7), а при змінному струмі - електронні нуль-індикатори. Точність виміру нульовим методом дуже висока і в основному визначається точністю зразкових заходів та чутливістю нульових приладів. Серед нульових методів електричних вимірів найважливішими є мостові та компенсаційні.

Ще більша точність може бути досягнута при диференціальних методахвимірювання. У цих випадках вимірювана величина врівноважується відомою величиною, але до повної рівноваги вимірювальний ланцюг не доводиться, а шляхом прямого відліку вимірюється різниця вимірюваної та відомої величин. Диференціальні методи застосовуються для порівняння двох величин, значення яких мало відрізняються один від одного.

При вивченні електротехніки доводиться мати справу з електричним, магнітними та механічними величинами та вимірювати ці величини.

Виміряти електричну, магнітну чи будь-яку іншу величину - це означає порівняти її з іншою однорідною величиною, прийнятою за одиницю.

У цій статті розглянуто класифікацію вимірювань, найважливішу для . До такої класифікації можна віднести класифікацію вимірювань з методологічної точки зору, тобто залежно від загальних прийомівотримання результатів вимірювань (види або класи вимірювань), класифікацію вимірювань залежно від використання принципів та засобів вимірювань (методи вимірювань) та класифікацію вимірювань залежно від динаміки вимірюваних величин.

Види електричних вимірів

Залежно від загальних прийомів отримання результату виміру поділяються на наступні види: прямі, непрямі та спільні.

До прямих виміріввідносяться ті, результат яких виходить безпосередньо з дослідних даних. Прямий вимір умовно можна виразити формулою Y = Х, де Y - потрібне значення вимірюваної величини; X-значення, безпосередньо одержуване з дослідних даних. До цього виду вимірів відносяться виміри різних фізичних величин за допомогою приладів, градуйованих у встановлених одиницях.

Наприклад, вимірювання сили струму амперметром, температури - термометром і т. д. До цього виду вимірювань відносяться і вимірювання, при яких значення величини, що шукається, визначається безпосереднім порівнянням її з мірою. Застосовувані засоби та простота (або складність) експерименту при віднесенні виміру до прямого не враховуються.

Непрямим називається такий вимір, у якому шукане значення величини знаходять виходячи з відомої залежності між цією величиною і величинами, подвергаемыми прямим вимірам. При непрямих вимірах числове значення вимірюваної величини визначається шляхом обчислення за формулою Y = F (Xl, Х2 ... Хn), де Y - значення величини, що вимірюється; Х1, Х2, Хn – значення виміряних величин. Як приклад непрямих вимірів можна зазначити вимірювання потужності в ланцюгах постійного струму амперметром і вольтметром.

Спільними виміраминазиваються такі, у яких шукані значення різноіменних величин визначаються шляхом розв'язання системи рівнянь, що пов'язують значення шуканих величин з безпосередньо виміряними величинами. Як приклад спільних вимірювань можна навести визначення коефіцієнтів у формулі, що зв'язує опір резистора з його температурою: Rt = R20

Методи електричних вимірів

Залежно від сукупності прийомів використання принципів та засобів вимірювань усі методи поділяються на метод безпосередньої оцінки та методи порівняння.

Сутність методу безпосередньої оцінкиполягає в тому, що про значення вимірюваної величини судять за показанням одного (прямі вимірювання) або кількох (непрямі вимірювання) приладів, заздалегідь проградуйованих в одиницях вимірюваної величини або одиницях інших величин, від яких залежить вимірювана величина.

Найпростішим прикладом методу безпосередньої оцінки може бути вимірювання будь-якої величини одним приладом, шкала якого проградуйована у відповідних одиницях.

Друга велика група методів електричних вимірів об'єднана під загальною назвою методів порівняння. До них відносяться всі ті методи електричних вимірювань, при яких вимірювана величина порівнюється з величиною, що відтворюється мірою. Таким чином, відмінною рисоюМетодами порівняння є безпосередня участь заходів у процесі вимірювання.

Методи порівняння поділяються на такі: нульовий, диференціальний, заміщення та збіги.

Нульовий метод - це метод порівняння вимірюваної величини з мірою, у якому результуючий ефект на величину індикатор доводиться до нуля. Таким чином, при досягненні рівноваги спостерігається зникнення певного явища, наприклад, струму в ділянці ланцюга або напруги на ньому, що може бути зафіксовано за допомогою приладів - нуль-індикаторів. Внаслідок високої чутливості нуль-індикаторів, а також тому, що заходи можуть бути виконані з великою точністю, виходить і більша точність вимірів.

Прикладом застосування нульового методу може бути вимірювання електричного опору мостом з повним врівноваженням.

При диференційному методі, так само як і при нульовому, вимірювана величина порівнюється безпосередньо або опосередковано з мірою, а про значення вимірюваної величини в результаті порівняння судять по різниці одночасно вироблених цими величинами ефектів і відомою величиною, що відтворюється мірою. Таким чином, у диференціальному методі відбувається неповне врівноваження вимірюваної величини, і в цьому полягає відмінність диференціального методувід нульового.

Диференціальний метод поєднує у собі частина ознак методу безпосередньої оцінки та частина ознак нульового методу. Він може дати вельми точний результат виміру, якщо вимірювана величина і міра мало відрізняються один від одного.

Наприклад, якщо різниця цих двох величин дорівнює 1% і вимірюється з похибкою до 1%, то цим похибка вимірювання шуканої величини зменшується до 0,01%, якщо не враховувати похибки міри. Прикладом застосування диференціального методу може бути вимірювання вольтметром різниці двох напруг, з яких одна відома з великою точністю, а інша є шуканою величиною.

Метод заміщенняполягає в почерговому вимірі шуканої величини приладом і вимірі цим же приладом заходи, що відтворює однорідну величину, що вимірюється. За результатами двох вимірів може бути обчислена потрібна величина. Внаслідок того, що обидва виміри робляться тим самим приладом в однакових зовнішніх умовах, а шукана величина визначається по відношенню до показань приладу, значною мірою зменшується похибка результату вимірювання. Так як похибка приладу зазвичай неоднакова в різних точках шкали, найбільша точність виміру виходить при однакових показаннях приладу.

Прикладом застосування методу заміщення може бути вимірювання порівняно великого шляхом послідовного вимірювання сили струму, що протікає через контрольований резистор і зразковий. Живлення ланцюга при вимірюваннях повинно проводитися від одного джерела струму. Опір джерела струму і приладу, що вимірює струм, має бути дуже мало порівняно зі змінним та зразковим опорами.

Метод збігів- це такий метод, при якому різницю між вимірюваною величиною і величиною, що відтворюється мірою, вимірюють, використовуючи збіг позначок шкал або періодичних сигналів. Цей метод широко застосовується у практиці неелектричних вимірів.

Прикладом може бути вимірювання довжини. В електричних вимірах як приклад можна навести вимір частоти обертання тіла стробоскопом.

Вкажемо ще класифікацію вимірювань за ознакою зміни у часі вимірюваної величини. Залежно від цього, чи змінюється вимірювана величина у часі чи залишається у процесі виміру незмінною, розрізняються статичні і динамічні виміри. Статичними називаються виміри постійних або значень, що встановилися. До них відносяться і вимірювання діючих і амплітудних значень величин, але в режимі, що встановився.

Якщо вимірюються миттєві значення величин, що змінюються в часі, то вимірювання називаються динамічними . Якщо за динамічних вимірах засоби вимірювань дозволяють безперервно стежити за значеннями вимірюваної величини, такі виміри називаються безперервними.

Можна здійснити вимірювання будь-якої величини шляхом вимірювань її значень в деякі моменти часу t1, t2 і т. д. В результаті виявляться відомими не всі значення величини, що вимірювається, а лише значення у вибрані моменти часу. Такі виміри називаються дискретними.

Вимірювання електричних параметрівє обов'язковим етапом при розробці та виробництві виробів електроніки. Для контролю якості вироблених пристроїв поетапний контроль їх параметрів. Правильне визначення функціоналу майбутнього контрольно-вимірювального комплексу вимагає визначення видів електричного контролю: промисловий чи лабораторний, повний чи вибірковий, статистичний чи одноразовий, абсолютний чи відносний, тощо.

У структурі виробництва виробів виділяють такі види контролю:

• Вхідний контроль;
• Міжопераційний контроль;
• Контроль робочих параметрів;
• Приймально-здавальні випробування.

При виробництві друкованих платта електронних вузлів (область циклу приладобудування), необхідно здійснювати вхідний контрольякості вихідних матеріалівта компонентів, електричний контроль якості металізації готових друкованих плат; контроль робочих параметрів зібраних електронних вузлів. Для вирішення даних завдань, сучасне виробництвоуспішно застосовуються системи електричного контролю адаптерного типу, а також системи з зондами, що «літають».

Виготовлення компонентів у корпусі (цикл корпусованого виробництва), у свою чергу, вимагатиме вхідного параметричного контролю окремих кристалів і корпусів, подальшого міжопераційного контролю після проведення розварювання висновків кристала або його монтажу, та у висновку параметричний та функціональний контроль готового виробу.

Для виготовлення напівпровідникових компонентів та інтегральних мікросхем (кристальне виробництво) потрібно проводити детальніший контроль. електричних характеристик. Спочатку необхідно провести контроль властивостей пластини, як поверхневих, так і об'ємних, після чого рекомендується контролювати характеристики основних функціональних шарів, а після нанесення шарів металізації, перевіряти якість її виконання та електричні властивості. Отримавши структуру на пластині, необхідно провести параметричний та функціональний контроль, вимірювання статичних та динамічних характеристик, проконтролювати цілісність сигналу, проаналізувати властивості структури, верифікувати робочі характеристики.

Параметричні виміри:

Параметричний аналіз включає набір методик вимірювання та контролю достовірності параметрів напруги, струму та потужності, без контролю функціоналу пристрою. Вимірювання електричних параметрів передбачає додаток електричного впливу на пристрій, що вимірюється (ІУ) і вимірювання відгуку ІУ. Параметричні вимірювання проводяться на постійному струмі (стандартні DC вимірювання вольтамперних характеристик (ВАХ), вимірювання ланцюгів живлення тощо), на низьких частотах(мультичестотні вимірювання вольтфарадних характеристик (ВФГ), вимірювання комплексного імпедансу та іммітансу, аналіз матеріалів тощо), імпульсні вимірювання (імпульсні ВАХ, налагодження часу спрацьовування тощо). Для вирішення завдань параметричних вимірів застосовується велика кількістьспеціалізованого контрольно-вимірювального обладнання: генератори сигналів довільної форми, джерела живлення (постійного та змінного струму), джерела-вимірювачі, амперметри, вольтметри, мультиметри, вимірники LCR та імпедансу, параметричні аналізатори та характеріографи, та багато іншого, а також велика кількість аксесуарів, приладдя та пристроїв.

Застосування:

• Вимірювання базових характеристик(струм, напруга, потужність) електричних кіл;
• Вимірювання опору, ємності та індуктивності пасивних та активних елементів електричних ланцюгів;
• Вимірювання повного імпідансу та іммітансу;
• Вимірювання ВАХ у квазістатичному та імпульсному режимах;
• Вимірювання ПФГ у квазістатичному та мультичастотному режимах;
• Характеризація напівпровідникових компонентів;
• Аналіз відмов.

Функціональні виміри:

Функціональний аналіз включає набір методик вимірювання та контролю характеристик пристрою під час виконання основних операцій. Дані методики дозволяють побудувати модель (фізичну, компактну або поведінкову) пристрої, виходячи з даних, отриманих у процесі вимірювань. Аналіз отриманих даних дозволяє контролювати стабільність характеристик вироблених приладів, досліджувати їх та розробляти нові, налагоджувати технологічні процеси та коригувати топологію. Для вирішення завдань функціональних вимірювань застосовується велика кількість спеціалізованого контрольно-вимірювального обладнання: осцилографи, аналізатори ланцюгів, частотоміри, вимірювачі шуму, вимірювачі потужності, аналізатори спектру, детектори та багато інших, а також велика кількість аксесуарів, приладдя та пристроїв.

Застосування:

• Вимірювання слабких сигналів: параметри передачі та відображення сигналів, контроль маніпуляції;
• Вимірювання сильних сигналів: компресія коефіцієнта посилення, вимірювання Load-Pull тощо;
• Генерація та перетворення частоти;
• Аналіз форми сигналу в часовій та частотної областях;
• Вимірювання коефіцієнта шуму та аналіз параметрів шуму;
• Верифікація чистоти сигналу та аналіз інтермодуляційних спотворень;
• Аналіз цілісності сигналу; стандартизація;

Зондові виміри:

Слід окремо виділити зондові виміри. Активний розвиток мікро- та наноелектроніки призвів до необхідності проведення точних та надійних вимірювань на пластині, можливих лише при здійсненні якісного, стабільного та надійного контакту, що не руйнує ІУ. Вирішення цих завдань досягається за рахунок застосування зондових станцій, спеціально спроектованих під конкретний вид вимірювань, що здійснюють зондовий контроль. Станції проектуються спеціалізовано, щоб уникнути зовнішніх впливів, власних шумів і збереження «чистоти» експерименту. Усі виміри наводяться лише на рівні пластин/уламків, до її поділу на кристали і корпусування.

Застосування:

• Вимірювання концентрації носіїв заряду;
• Вимірювання поверхневого та об'ємного опору;
• Аналіз якості напівпровідникових матеріалів;
• Проведення параметричного контролю лише на рівні пластини;
• Поведінка функціонального аналізу лише на рівні пластини;
• Проведення вимірювань та контролю електрофізичних параметрів (див.нижче) напівпровідникових приладів;
• Контроль за якістю технологічних процесів.

Радіовимірювання:

Вимірювання радіовипромінювань, електромагнітної сумісності, поведінка сигналу приймально-передаючих пристроїв та антенно-фідерних систем, а також їх завадостійкості вимагають особливих зовнішніх умов проведення експерименту. RF виміри вимагають окремого підходу. Свій вплив вносять не тільки характеристики приймача і передавача, а й зовнішня електромагнітна обстановка (не виключаючи взаємодії часових, частотних і потужних характеристик, а також розташування всіх елементів системи відносно один одного, конструкція активних елементів).

Застосування:

• Радіолокація та пеленгація;
• Телекомунікація та системи зв'язку;
• Електромагнітна сумісність та перешкодозахищеність;
• Аналіз цілісності сигналу, стандартизація.

Електрофізичні виміри:

Вимірювання електричних параметрів часто щільно взаємодіє з вимірюванням/впливом фізичних параметрів. Електрофізичні вимірювання застосовуються для всіх приладів, що перетворюють будь-яке зовнішній впливв електричну енергіюта/або навпаки. Світлодіоди, мікроелектромеханічні системи, фотодіоди, датчики тиску, потоку та температури, а також всі прилади на їх основі, вимагають якісного та кількісного аналізувзаємодії фізичних та електричних характеристик приладів.

Застосування:

• Вимірювання інтенсивності, довжин хвиль та спрямованості випромінювання, ВАХ, світлового потокута спектру світлодіода;
• Вимірювання чутливості та шумів, ВАХ, спектральної та світлової характеристик фотодіодів;
• Аналіз чутливості, лінійності, точності, дозволу, порогових значень, люфту, шуму, перехідної характеристики та виходу енергії для МЕМС актуаторів і сенсорів;
• Аналіз характеристик напівпровідникових приладів (таких як МЕМС актуатори та сенсори) у вакуумі та в камері високого тиску;
• Аналіз характеристик температурних залежностей, критичних струмів та впливу полів у надпровідниках.