Лекция 10: Статические характеристики и схемы Измерительных приборов

Объекты измерения можно разделить на «активные» и «пассивные». Для «активного» объекта (то есть в случае, когда информация, которую предсто­ит получить об измеряемом объекте, активна) нужен эталон, чтобы для данного объекта изме­рить их отношение величин сигналов объекта и эталона. Такой эталон должен давать хорошо известный сигнал той же размерности, что и измеряемый сигнал (рис. 1).

Рис. 1. Получение информации об объекте измерения: (а) «Активный»,

(б) «Пассивный» объект измерения

Примером «актив­ных» эталонов являются точные синтезаторы сигналов, источники опорного напряжения и т. д., тогда как измерительные преобразователи, аттенюа­торы и калибровочные резисторы являются «пассивными» эталонами.

К пассивной информации нет дос­тупа, пока она не преобразована в активную фор­му. Для того чтобы сделать это, необходим какой-то источник энергии (источник электрического тока при измерении резистора). С помощью энергии этого источника пассивная информация, име­ющаяся в объекте измерения, становится активной - ток, текущий через резистор, вызывает появление на нем напряжения. Тогда активную информацию можно регистрировать имеющимися техничес­кими средствами, то есть с помощью измерительных средств.

Таким образом, для измерения «пассивных» объектов (то есть в случае, когда измерительная информация, которую предстоит получить, содержит­ся в объекте в пассивной форме) необходим внешний источник энергии, чтобы возбудить или активизировать соответствующие пассивные свойства данного объекта. Этот возбудитель оказывает воздействие на объект измере­ния, который, в свою очередь, так или иначе, откликается на него. Если известно воздействие, то для того, чтобы узнать свойства объекта, нужно лишь измерить отклик. Фактически отклик содержит активную информацию, как об измеряемом объекте, так и о воздействии. Если воздействие не изве­стно, то для извлечения той части пассивной информации, которая акти­визирована данным воздействием, необходимо осуществить измерение, как отклика, так и самого воздействия.

Если при измерении с помощью используемых техничес­ких средств опреде­ляется отношение двух физических величин, то необходимо чтобы они имели одну и ту же физическую размерность. При этом нужен эталон (мера), который характеризуется известным соотно­шением между воздействием и откликом. Такой пассивный эталон даст возможность про­водить измерения с «пассивным» объектом, как показано на рис. 1

Главное отличие активного РИП от пассивного – наличие стимулирующей части (источника тестового сигнала), который может быть эталонным или хотя бы стабильным на время измерений.