Теория и методы измерений

119 5.3. Структуры и физическая реализация измерительных систем Общие принципы моделирования измерительных систем Моделированием измерительной системы (ИС) называется формулирование математической, структурной, функциональной и подобной модели ИС. Модель дает приблизительное описание явле- ний, происходящих в ИС, устанавливает связи между сигналами. Измерительная система состоит из элементов двух родов: а) активных – носителей энергии, генерирующих физические величины; б) пассивных – свойства которых выражаются величинами, не являющимися носителями энергии. Примеры активных элементов: электрические аккумуляторы, источники света, сжатый воздух, усилители электрических сигна- лов и т.д. Примеры пассивных элементов: механические конструктивные элементы, оптические элементы: фильтры, призмы, линзы, зеркала; электрические элементы: сопротивления, конденсаторы, катушки и т.д. Математическая модель ИС всегда определима, так как уст- ройство с неизвестной моделью не может быть использовано как средство измерения. Для каждой модели всегда определяется ее точность. Измерительную систему в качестве системы характери- зуют входы и выходы. Входным сигналом является состояние изме- ряемой величины, вводимой в ИС. Входными сигналами служат воз- действующие величины, характеризующие условия работы ИС. Вход- ным сигналом являются показания прибора. В системной интерпретации формулируют три задачи: 1) известны вход и модель системы – определить выход ; 2) известны вход и выход – построить модель ; 3) известны модель и выход – определить вход . Каждое измерение – это решение третьей задачи. Процесс измерения реализуется с помощью измерительного оборудования, включающего средство измерения (СИ) и вычисли-