ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ ВА КОММУНИКАЦИЯЛАРНИ РИВОЖЛАНТИРИШ ВАЗИРЛИГИ

ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ

“Оптик алоқа линиялари ва

ўлчаш тизимлари” кафедраси

Парпиев М.П., Хайдарбекова М.М., Рахмонова Г.С.

“АХБОРОТ-ЎЛЧОВ ТИЗИМЛАРИ”

бакалавриатнинг барча таълим йўналишлари талабалари учун

Ўқув қўлланма

Тошкент-2016

МУНДАРИЖА

Кириш .......................................................................................................................4

1. АХБОРОТ-ЎЛЧОВ ТИЗИМЛАРИГА ОИД АСОСИЙ ТУШУНЧАЛАР ВА  ИШ ТАМОЙИЛЛАРИ.............................................5

1.1. Ўлчов тизимларига оид атама ва тушунчалар................................................5

1.2. Ахборот-ўлчов  тизими (АЎТ)нинг классификацияси..................................4

1.3 Ахборот-ўлчов  тизимининг умумлашган тузилмавий схемаси...................11

2. АХБОРОТ-ЎЛЧОВ ТИЗИМЛАРИНИ МЕТРОЛОГИК АТТЕСТАТЛАШ..........................................................................................16

2.1. Ахборот-ўлчов тизимлари метрологик аттестатланишининг хусусиятлари....................................................................................................16

2.2. Ахборот ўлчов тизимларини метрологик аттестацияга тақдим этиш тартиби, метрологик характеристикалари (МХ) ни аниқлаш ....................19

2.3. АЎТнинг статистик МХ аниқлаш бўйича ҳисоблаш усуллари...................21

2.4. Ўлчов тизимлари ҳаётий цикли босқичларидаги метрологик таъминот тадбирлари.......................................................................................................26

3.   ЎЛЧОВ ТИЗИМЛАРИНИНГ ИШОНЧЛИЛИГИНИ ҲИСОБЛАШ УСУЛЛАРИ....................................................................................................32

3.1. Ўлчов тизимларининг метрологик ишончлилигига оид тушунчалар.......................................................................................................32

3.2. Ўлчов тизимлари ишончлилигининг асосий кўрсаткичлари ва уларнинг баҳоланиши......................................................................................................35

3.3. Ўлчов тизимларида қўлланиладиган ўлчаш воситалари ишончлилигини ҳисоблаш усуллари..........................................................................................37

Адабиётлар рўйхати ...............................................................................................44

Кириш

 Бугунги кунда ўлчашлар ва ўлчаш натижаларига бўлган талаблар ортиб бормоқда, чунки, ҳар қандай технологиянинг қўлланилиши кафолатланган аниқликдаги ўлчаш натижаларига эга бўлишни тақоза этади. Мамлакатда ўлчашлар бирлилигини таъминлаш ҳамда истеъмолчиларни нотўғри ўлчашларнинг салбий оқибатларидан ҳимоялаш давлат аҳамиятидаги долзарб масала бўлиб ҳисобланади. Ушбу “Ахборот-ўлчов  тизимлари” номли ўқув қўлланма бакалавриатнинг барча таълим йўналишлари талабалари учун мўлжалланганлиги сабабли ўлчов тизимларига оид атама ва тушунчалар тафсилоти, Ахборот-ўлчов  тизимининг умумлашган схемаси, ахборот-ўлчов  тизимлари метрологик аттестатланишини хусусиятларини тахлил қилиш ва ахборот ўлчов тизимларини метрологик аттестацияга тақдим этиш тартиби, МХни аниқлаш ва натижаларни таҳлил қилиш, ўлчов тизимларининг метрологик ишончлилигига оид тушунчалар таҳлили, ўлчов тизимлари ишончлилигининг асосий кўрсаткичлари ва уларнинг бахоланиши, ўлчов тизимларида қўлланиладиган  ўлчаш воситалари ишончлилиигини ҳисоблаш усулларининг таҳлилига доир тушунчаларни ҳам қамраб олган.                                 “Метрология, стандартлаштириш ва сертификатлаш” фанининг янги ўқув режасига мувофиқ  ушбу фаннинг бакалавриатнинг барча таълим йўналишларига биринчи  босқичда ўқитилиши муносабати билан улар учун яратилган дастлабки ўқув қўлланма бўлиб ҳисобланади.                                     Ушбу ўқув қўлланмада келтирилган маълумотлардан бакалавриатнинг барча таълим йўналишлари талабалари “Метрология, стандартлаштириш ва сертификатлаш” фанининг  “Метрология” курсини ўрганишида ва иш фаолиятларида, ундан ташқари, соҳавий малака ошириш курсларида фойдаланишлари мумкин. Ўқув қўлланма баъзи камчиликлардан ҳоли бўлмаганлиги сабабли қўлланманинг кейинги нашрларида фикр ва мулоҳазаларингиз инобатга олинади. Қўлланмани нашрга тайёрлашда берган маслаҳатлари учун ТАТУ проффессори Р.И. Исаевга миннатдорчилик билдирамиз.

1. АХБОРОТ-ЎЛЧОВ ТИЗИМЛАРИГА ОИД АСОСИЙ ТУШУНЧАЛАР ВА ИШ ТАМОЙИЛЛАРИ.

1.1. Ўлчов тизимларига оид атама ва тушунчалар.

Дастлаб, ўлчов тизимларига таъриф берамиз:

Ўлчов тизими (ЎТ) дейилганда, ўлчаш, боғловчи, ҳисобловчи компонентлар, ўлчаш каналларини ташкил этувчилари, ёрдамчи қурилмалар (ЎТ компонентлари) мажмуаси тушунилиб, улар ягона, яхлит тарзда қуйидаги мақсадлар учун мўлжалланган:

- ўлчаш ўзгарткичлари ёрдамида объектнинг ҳолати тўғрисида ахборот олиш;

- ўлчаш натижаларига ишлов бериш;

- қайд қилиш ва ўлчаш натижаларини индикацияси ва улар ишловининг натижалари;

ЎТ-1 тайёрловчи томонидан тугалланган комплектланган стандарт ускуна сифатида ишлаб чиқарилади. Уларни фойдаланиладиган жойга ўрнатиш учун эксплуатацион ҳужжатларда етарлича кўрсатмалар берилиб уларда ЎТ ўлчов каналларининг (ЎК) метрологик характеристикалари меъёрланган бўлади.

ЎТ-2 конкрет объектлар учун лойиҳаланади ва тугалланган стандарт ускуна сифатида фойдаланиш объектида қабул қилинади.

ЎТни эксплуатация жойида ўрнатиш, лойиҳавий ҳужжатларга унинг компонентлари ҳужжатларига мувофиқ ҳолда амалга оширилиб, уларда ЎТ, ўлчов каналларининг ва компонентларининг метрологик характеристикалари (МХ) меъёрланган бўлади.

Санаб ўтилган ЎТнинг турлари автоном равишда ҳамда, анча мураккаб бўлган тузилмалар (ахборот ўлчов тизимлари; назорат тизимида; диагностикалаш, синаш қурилмаларида ҳамда технологик жараёнларни бошқаришнинг автоматик тизимларида) таркибида фойдаланилиши мумкин. Қуйида, ЎТнинг ўлчов каналига (ЎК) изоҳ берамиз.

ЎТнинг ЎК конструктив ёки функционал ажраладиган қисми бўлиб, тугалланган функцияни яъни, ўлчанадиган катталикни қабул қилишдан тортиб ўлчаш натижаси олингунча, амалларни бажариши тушунилади.

ЎТнинг ўлчаш объекти билан ўзаро таъсирлашуви 2.1-расм ёрдамида тасвирланади.

ЎК-2 киришнинг ўлчов каналлари объектнинг ҳолати тўғрисидаги маълумотни олиш учун мўлжалланган.

ЎК-1 чиқиш каналлари ўлчаш объектига таъсир кўрсатишни шакллантириш учун мўлжалланган. Электрон ҳисоблаш машиналари – ўлчаш натижаларига ишлов бериш, қайдлаш ва ўлчаш натижаларини индикациялаш учун ҳизмат қилади.

ЎК – компонентлардан ташкил топган бўлиб, қуйидаги техник қурилмалар тушунилади, улар ЎТ таркибига кириб, ўлчаш жараёнида кўзда тутилган функциялардан бирини бажаради. Ушбу функцияларга мувофиқ ҳолда компонентлар қуйидагиларга бўлинади:

ўлчовчи;

боғловчи;

ҳисобловчи;

комплекс;

ёрдамчи.

ЎТ компонентларининг вазифаси ва қурилмаларнинг намуналари 2.1-жадвалда келтирилган.

1.2. Ўлчов тизимларининг классификацияси

ЎТнинг классификацияланиш белгиларидан бири бўлиб лойиҳалашнинг ҳусусияти ҳисобланади:

- объектга боғлиқ бўлмаган ЎТ-1 (намуна ЎТ);

- конкрет объект учун (объектлар гуруҳи) ЎТ-2 (ягона нусхадаги ЎТ).

ЎК оддий ва мураккаб бўлиши мумкин.

Оддий ЎКда кетма-кетли ўлчаш ўзгарткичларини улаш йўли билан бевосита ўлчаш усули амалга оширилади.

Мураккаб ЎК бирламчи қисмида бир нечта оддий ЎКнинг мажмуаси бўлиб, уларнинг чиқишидаги сигналлар билвосита, биргаликда ва бирлаштириб ўлчаш натижаларини олиш учун фойдаланилади.

ЎТ бошқа классификацион белгилари хизмат кўрсатиш характеридир (хизмат кўрсатиладиган, хизмат кўрсатилмайдиган).  

1.1-расм. Ўлчов тизимининг ўлчаш объекти билан ўзаро таъсирлашиши

1.1-жадвал

ЎТ компонентларининг вазифаси

Номи	Вазифаси	ЎТ компонентини амалга оширувчи қурилма
ЎТнинг ўлчаш компонентлари	Ўлчашлар ва катталикларни ўлчаш ўзгартиришлари учун	Метрологик характеристикалари алоҳида нормаланган ўлчаш воситалари: ўлчаш асбоби, ўлчаш ўзгарткичи (бирламчи, оралиқ, ўлчаш коммутатори, аналог фильтр ва б.қ.), ўлчов
ЎТнинг боғловчи компоненти	ЎТнинг бир компонентидан бошқа компонентига ўлчанаётган катталик тўғрисида ахборот элтувчи сигналларни минимал бузилишлар билан узатиш учун	Техник қурилма, алоқанинг симли линияси, радиоканал, алоқанинг телефон линияси, ўтиш қурилмалари
ЎТнинг ҳисоблаш компоненти	Бевосита, билвосита, биргаликда, бирлаштириш ўлчаш натижаларини ҳисоблаш учун ҳамда логик операциялар ва ЎТ ишини бошқариш	Дастурий таъминотли рақамли ҳисоблаш қурилмаси
1.1-жадвал давоми
ЎТнинг комплекс компоненти	Ўлчаш ўзгартиришларини, ҳисоблаш ва логик операцияларни якунлаш ҳамда ЎТнинг чиқиш сигналларини ишлаб чиқиш учун	Ўлчов-ҳисоблаш комплекси, контроллер, дастурий – техник комплекс.
ЎТнинг ёрдамчи компоненти	ЎТнинг нормал ишлаши учун, лекин, ўлчаш ўзгартиришларида иштирок этмайди	Таъминлаш манбаи, ЎТни бошқариш ва фойдаланиш қулайлигини таъминловчи қурилма

Хизмат кўрсатиладиган ЎТ класси учун бир ёки бир нечта кўп маротаба бажариладиган (даврий) тадбирларнинг мавжудлиги характерлидир:

- техник хизмат кўрсатиш;

- таъмирлаш;

- даражалаш;

- қиёслаш (ёки калибрлаш).

Хизмат кўрсатилмайдиган ЎТ класси учун даражалаш ва бирламчи қиёслаш (ёки калибрлаш) тайёрлангандан кейин бир маротабагина бажарилади. Бунда, техник хизмат кўрсатиш, таъмирлаш ва даврий қиёсланиши (ёки калибрланиши) хизмат кўрсатилмайдиган ЎТда назарда тутилмаган, чунки бундай ЎТнинг хизмат кўрсатиш муддати катта эмас.

Локаллашган ЎТ учун метрологик текширув кўпчилик ҳолларда битта мутахассис томонидан бажарилади. Ундан ташқари бошқа классификацион

Хизмат кўрсатиш характери бўйича

1.2-расм. ЎТнинг классификацияси

белгилар ҳам фойдаланилиши мумкин, масалан, резерв ЎТнинг мавжудлиги, ЎТнинг ишида вақтли танаффуслар бўлиши мумкин.

Иллюстрация сифатида ЎТ классификацияси 1.2-расмда келтирилган бўлиб, ҳар бир қараб чиқилган белгилар бўйича 1.2-расмга мувофиқ ҳолда территориал тақсимланган хизмат кўрсатиладиган ЎТ кўпроқ тарқалган бўлиб, улар конкрет объект учун лойиҳаланган, территориал локалланган хизмат кўрсатилмайдиган ЎТ – энг кам тарқалгандир. Классификациялаш белгилари асосида ЎТнинг метрологик таъминоти бўлган талаблар ва ҳусусиятларни ифодалаймиз.

ЎТнинг метрологик таъминотининг ҳусусиятлари ва талаблари 1.2- расимда келтирилган.

1.2-жадвал

ЎТ метрологик таъминотининг хусусиятлари ва талаблари

№	Классификация белгиси	ЎТ класслари
1	ЎТни лойиҳалаш бўйича	ЎТ-1	ЎТ-2
	ЎТнинг ҳусусиятлари
	1. ЎТнинг сони ва номрўйхати	Турнинг тафсилоти чегарасида ўзгариши мумкин	Турнинг тафсилоти билан регламентланган
	2. ЎТнинг таркиби	Турнинг тафсилоти билан регламентланган
	3. Модернизация	Турнинг тафсилоти чегарасида ўзгариши мумкин	Эътиборга олинмаган
	ЎТнинг метрологик таъминот тадбирлари
	1. Қабул-топшириш синовлари	Тайёрловчида ёки объектда	Объектда ўтказилади
	2. Турни тасдиқлаш мақсадида синаш	ЎТ-1 нинг бир ва бир нечта нусхалари учун ўтказилади. Номрўйхати ва таркиби бўйича ЎКнинг барча турларини ўз ичига олади.	ЎТ-2 нинг ҳар бир нусхаси учун ўтказилади.
	3. Тасдиқланган турга мувофиқлигини текшириш мақсадида синаш	Қуйидаги ҳолларда ўтказилади: а)  ЎТ сифатининг ёмонлашувида; б) Метрологик характеристикаларга таъсир кўрсатувчи ўзгаришлар киритилганда; в) Тури тасдиқланганлиги тўғрисидаги сертификатнинг амал қилиш муддати тугаганда (5 йил)	Эътиборга олинмаган
2.2-жадвал давоми
	4. Эксплуатацияга киритишдаги бирламчи қиёслаш	ЎТ ҳар бир нусҳаси учун тайёрловчида ёки объектда ўтказилади	Қиёслаш тўғрисидаги гувоҳнома кўзда тутилмаган, турни тасдиқлаш мақсадида синаш натижалари бўйича расмийлаштирилади
	5. Таъмирлангандан кейинги бирламчи қиёслаш	Объектда ўтказилади
	6. Даврий қиёслаш	Объектда ўтказилади

2	Хизмат кўрсатиш характери бўйича	Хизмат кўрсатилмайдиган	Хизмат кўрсатиладиган
	ЎТ метрологик таъминоти тадбирлари
	1. Қиёслаш	Эксплуатацияга киритишдаги фақат бирламчи қиёслаш	Эксплуатацияга киритишда бирламчи сифатида ҳамда даврий
	2. Техник хизмат кўрсатиш, созлаш, таъмирлаш	Кўзда тутилмаган	Бўлиши мумкин
3	Объектда тақсимланганлигига кўра	Локаллашган	Тақсимланган
	ЎТ метрологик таъминотининг ҳусусиятлари
	1. Фойдаланиладиган ходимлар сони	Битта мутахассис етарли	Камида иккита мутахассис
	2. Ходимнинг алоқа воситалари билан таъминланганлиги	Шарт эмас	Шарт
	3. Эталонларга қўйиладиган талаблар	Ўлчамларга, массага, мобилликка алоҳида талаблар қўйилмайди	Кичик ўлчамли, енгил, мобил, ишга тайёрлашга бўлган вақтнинг камлиги. Эксплуатациянинг ишчи шароитларида метрологик характеристикаларни кенг диапазонда сақловчи
4	Эксплуатацяия шароитларининг назоратига бўлган талаблар	Битта бинодаги шароитлар назорати етарли	Бир нечта бинолардаги шароитларни назорат қилиш талаб этилади

1.3 Ахборот-ўлчов  тизимининг умумлашган тузилмавий схемаси

Амалда, АЎТ тузилмасининг турли кўринишлари, функционал блоклар (занжирли, радиал, магистрал марказлашган ва марказлашмаган бошқарувли) ўзаро боғлиқлигини ташкиллаштириш асосида кўрилади. Тузилмаларнинг ушбу вариантлари ахборотли узатишни ташкиллаштириш бўйича фарқланади. Ўлчов ахборотини тўплаш (жамлаш) ни ташкиллаштирилишига боғлиқлигига кўра: бир каналли, кўп каналли, кўп нуқтали, сканерловчи тузилмалар мавжуд. Ушбу тузилмаларни қараб чиқмаймиз. Чунки, уларнинг ишини АЎТ умумлашган тузилмасининг ҳусусий ҳоли деб тушунилади.

Умумлашган схема 1.3-расмда келтирилган. Ўлчаш объекти х₁,...,x_n – физик катталиклар билан тавсифланади. Ўлчанадиган катталикларнинг номрўйхати АЎТнинг фойдаланувчиси (томонидан) аниқланади. Ушбу катталиклар бир хил бўлиши мумкин. Улар ичидаги бир хил турдагилари, масалан, электр (кучланиш, ток кучи, қаршилик ва бошқалар) катталиклари.

Умумлашган схема тафсилотини келтирамиз.

Бирламчи ўлчаш ўзгарткичлари (БЎЎ) ёки датчиклар, x_i катталикни y_i электр катталикларга (кучланиш, ток, қаршилик, сиғим, индуктивлик ва бошқалар) ўзгартириб беради. Датчиклар АЎТнинг мажбурий компоненталаридан ҳисобланади. Бир хил катталикларни ҳар хил датчиклар билан ўлчаш мумкин. АЎТда базаловчи қурилма ёрдамчи қурилма бўлиб ҳисобланади ва улар орқали ўлчаш объекти ва бирламчи ўзгарткичлар уланиши мумкин. Базаловчи қурилма оддий механик мослама ёки мураккаб мослама бўлиб ҳисобланади. Бирламчи ўзгарткичлар чиқариб берадиган y_i катталиклар иккиламчи ўлчаш ўзгарткичларига узатилади ва ушбу ўзгарткичлар уларн U_i кучланишларга айлантиради.

Баъзи каналларда бундай ўзгарткичлар бўлмайди. Иккиламчи ўзгарткичлар бир неча бундай ўзгарткичлар каскадидан, масалан, ўзгарувчан ток кўприги, кучайтиргич ва фазавий детектордан ташкил топиши мумкин. U₂ кучланиш АРЎ га ва рақамли C_i кодга айлантирилади ва ҳисоблаш қурилмасига узатилади.

АРЎни бажарадиган функциясига кўра иккиламчи ўзгарткичларга киритиш мумкин. АРЎнинг бошқа ўзгарткичлардан фарқли жиҳати, ҳисоблаш қурилмаси орқали бошқарилишидир, бу эса, дастлабки ахборотни жамлаш бўйича зарурий алгоритмни таъминлайди.

АРЎ худди датчиклар қатори ҳар бир каналнинг зарурий компонентаси бўлиб ҳисобланади ва ҳар бир канал учун индивидуал ҳисобланади ҳамда мультиплекс режимида барча ёки бир нечта каналларда ишлаши мумкин (2.2-расм). Ушбу схемани амалга оширилиши учун ҳисоблаш қурилмасининг буйруғига кўра коммутатор мос каналнинг АРЎга сигнал узатади ва аксинча, АРЎдан ҳисоблаш қурилмасига код узатади. Лекин,шунга қармасдан хатоликларни баҳолаш учун умумлашган схемадан фойдаланиш қулайроқдир.

Айрим, масалан, кодли ва импульсли ўзгарткичлар учун АРЎ функциясини бирламчи ва иккиламчи ўзгарткичларнинг ўзидан фойдаланилади. АЎТнинг алоқа каналлари турлича характерга эга бўлади. Масофада жойлашган АЎТ учун радиоканаллар ва толали-оптик алоқадан фойдаланилади. Алоқа каналлари ҳам мультиплекс режимда ишлаши мумкин. Аналог рақамли ўзгартиргичнинг мультиплекс режимидаги ишлаши 1.4-расимда келтирилган.  Ўлчов канали дейилганда ўлчанадиган ахборотни кодга айлантирувчи техник воситалар мажмуаси тушунилади. АРЎ дан берилган кодлар ишлов берилиши учун шахсий компьютер ёки махсус ҳисоблаш қурилмасига узатилади. Бирламчи ўлчаш ўзгарткичлари (датчиқлар)га доир баъзи маълумотлар тафсилотини келтирамиз.

Хусусан, датчикларнинг асосий характеристикалари бўлиб қуйидаги кўрсаткичлар ҳисобланади:

- ўзгартириш функцияси;

- ўзгартириладиган катталикларнинг қийматлар диапазони;

- чиқиш катталигининг қийматлар диапазони;

БЎЎ – бирламчи ўлчов ўзгарткичи

ИЎЎ – иккиламчи ўлчов ўзгарткичи

АРЎ – аналог рақамли ўзгартиргич

ҲҚ – ҳисоблаш қурилмаси

МТД – математик таъминот дастури

1.3-расм. Тадқиқот щлчаш объектини бошқарувчи умумлашган схема.

- хатоликларнинг характеристикалари: ночизиқли сезгирликни ўрнатиш хатолиги, чизиқли сезгирликни ўрнатиш хатолиги, нобарқарорлиги, тўйиниши, гистерезис, ажратиш қобилияти, такрорланувчанлик;

- датчикларнинг бошқа қурилмалар билан ишлай олишининг кўрсаткичлари: чиқиш импеданси, таъминот қучланиши;

- динамик характеристикалари бўлиб частотавий ва ўтувчанлик характеристикалари ҳисобланади;

- эксплуатация шароитлари ишончлилиги ва бошқа умумтехник кўрсаткичлар.

Датчикларнинг классификацион белгиси бўлиб ўлчанадиган катталик ҳисобланади. Уларнинг айримларини келтириб ўтамиз:

- электр катталикларнинг датчиклари;

- магнит катталикларнинг датчиклари;

1.4-расм. Аналог рақамли ўзгарткичнинг мультиплекс режимидаги ишлаш схемаси

ўлчанадиган детал билан контаклашувчи чизиқли ва бурчак кўринишларининг датчиклари;

- координатли контактсиз датчиклар;

- куч датчиклари;

- босим датчиклари;

- ҳарорат датчиклари;

- тезлик ва тезланиш датчиклари;

- сарф датчиклари;

- акустик датчиклар;

- намлик датчиклари;

- ёруғлик нурланишининг датчиклари;

- радиоактив нурланиш датчиклари;

- химиявий тартиб ва концентрациялар таркиби.

Кўпчилик датчиклар оддий конструкцияга эга бўлиб, ўлчанаётган катталикни бевосита электр катталикка, масалан, терморезисторлар ва фотодиодлар.

2. АХБОРОТ-ЎЛЧОВ ТИЗИМЛАРИНИ МЕТРОЛОГИК АТТЕСТАТЛАШ

2.1. Ахборот-ўлчов тизимлари метрологик аттестатланишининг хусусиятлари

Аввало, ахборот-ўлчов тизимлари (АЎТ) Ўзбекистон Республикасининг “Метрология тўғрисида”ги қонунининг 4-бўлимида кўрсатиб ўтилган давлат метрология текшируви ва назоратининг объектларидан бири сифатида метрологик тадбирларга, хусусан, аттестатлашга тортилишини таъкидлаш лозим. (АЎТ) метрологик аттестатланишига (МА) доир бажарилган таҳлилнинг қисқа тафсилотини келтирамиз. Дастлаб, МА тўғрисидаги тушунчани ойдинлаштириб оламиз. МА – бу системанинг конкрет нусхасини тадқиқ қилиниши бўлиб, метрология идораси хизмати томонидан бажарилиши ва ушбу тизимнинг метрологик характеристикалари (МХ) ни аниқлашга қаратилганлиги ва олинган маълумотлар асосида МХнинг тасдиқловчи хужжат-сертификат берилиши норматив хужжатларнинг талабларига асосан берилишини эслаб оламиз.

Аттестатлашнинг мақсади – системанинг қўлланилишга яроқлилигини аниқлашдир. Ушбу масала, метрологик аттестация жараёнида олинган метрологик характеристикаларнинг қийматларини норматив хужжатлардаги берилган қийматлар билан  солиштириш асосида ечилади ва ушбу система метрологик текширувга эксплуатация жараёнида тортилади. Ушбу муносабатга кўра ўлчов каналлари (ЎК) учун қиёслашлараро интервални ҳамда системанинг кейинчалик қайси метрологик тадбирга (қиёслаш, калибровка) тортилишини аниқлаш талаб этилади.

Юқоридаги талабларга асосан, метрологик аттестатлашни қуйидаги асосий босқичларга бўлиш мумкин:

- АЎТни тақдим этиш ва техник хужжатларини қараб чиқилиши;

- АЎТни аттестатлаш дастури ва методикасини келишиш ва тасдиқлаш;

- АЎТнинг метрологик характеристикаларини тадқиқ қилиш;

- натижаларни, ўтказиш муддатларига, методлар ва қиёслаш воситаларига бўлган талабларни ўрнатиш мақсадида таҳлил қилиш;

- баённомалар, техник хисоботлар тузиш ва МХ ҳисобини келтириш;

- аттестатланганлиги тўғрисидаги гувоҳнома ёки сертификатни берилиши.

Метрологик аттестация ва АТЎнинг хусусиятлари 2.1-жадвалда келтирилган.

2.1-жадвал

МА ва АЎТ  хусусиятларининг қиёсий таҳлили

АЎТ  нинг МА бўйича ҳусусиятлари	АЎТнинг МА бўйича хусусиятлари
Ўлчов системасининг МАни ўрнатилган жойида ўтказиш	Системани, қуриб битказилган қурилма сифатида ўрнатиладиган жойида комплектлаш; ЎКнинг ўлчаш компонентларини масофаларга чўзилганлиги (жойлашиши)
Экспериментал ва экспериментал-ҳисоблаш ва ҳисоб усулларидан фойдаланилиши	Ўлчаш компонентлари ва ўлчов каналларининг назоратга тортиб бўлмаслиги
Ҳисоблашлар дастури асосида МАни ўтказиш	Ҳисоблаш системалари таркибида бевосита ўлчаш натижаларига ишлов беришни амалга оширувчи ҳисоблаш компонентларидан фойдаланишлик

Аттестатлашнинг ушбу жадвалда келтирилган ҳусусиятлари алоҳида тавсифни талаб этмайди. Лекин, шунга қарамасдан метрологик аттестатлашнинг янги босқичи, яъни, ҳисоблаш қурилмаларининг киритилиши албатта, изоҳ талаб этади. АЎТда ҳисоблаш қурилмалари ёрдамида мураккаб математик операциялар, хусусан бевосита ўлчаш натижаларига ишлов бериш ва ўзгартириш асосида билвосита ва бирлаштириш ўлчаш натижаларига эришиш амалга оширилади. Маълумки, аниқ дастурий ва техник воситалардан фойдаланиш асосида ишлатиладиган алгоритмларнинг маълум хоссалари ўлчаш натижаларига таъсир кўрсатади. Бажарилган тахлил натижалари шуни кўрсатадики, агар одатдаги АЎТ учун МАнинг асосий босқичи бўлиб ушбу АЎТнинг метрологик характеристикаларини экспериментал тадқиқ этиш бўлса, ушбу босқич худди иккига бўлингандай бўлади (2.1-расм).

ЎКнинг метрологик аттестацияси ва дастурий воситаларнинг аттестацияси. Таъкидлаш лозимки, дастурларнинг метрологик аттестациясини мустақил тадбир сифатида, универсал ҳисоблаш компонентлари системаси таркибида фойдаланилишида ва ушбу дастурлар диалог режимида фойдаланилса ва улардан эркин фойдаланиш мумкин бўлганда  МА ўтказиш мақсадга мувофиқ бўлади. Агар, ўзгармас ҳисоблаш дастурига эга бўлган махсус ҳисоблагичларга фойдаланувчи томонидан кириш бўлмаса, у ҳолда улар система билан биргаликда аттестатланади.

МА га тортилади:

- эксплуатацияга янгидан киритилган АЎТ;

- доналаб ёки кам сонли АЎТ;

- эксплуатацияда бўлган АЎТ.

МАдан ўтмаган АЎТда олинган ўлчаш натижалари фойдаланишга яроқсиз деб топилади.

2.2. Ахборот ўлчов тизимларини метрологик аттестацияга тақдим этиш тартиби ва МХни аниқлаш.

Таҳлил бошланишида АЎТнинг МАга тақдим этилиши бўйича талаб ва тавсияларни қараб чиқамиз.

АЎТ учун юқорида (2.1-жадвал) келтирилган хусусиятлардан ташқари қатор специфик масалаларни ечиш талаб этилади. МАни ташкиллаштиришда, биринчи навбатда АЎТни аттестацига тақдим этиш тартибини аниқлаш керак, хусусан, қайси ташкилотлар (ишлаб чиқарувчи, тайёрловчи, истеъмолчи, идоравий ёки давлат метрология хизматлари) системани МАга тақдим этади, дастурни ва аттестациянинг методикаси келишилади ва ўтказилади. МАга, АЎТ норматив ва техник хужжатлари (техник топшириқ, системага бўлган техник шартларнинг лойиҳалари, ўлчаш техникасининг унинг таркибига кирган агрегат воситалари, АЎТдан фойдаланиш бўйича йўриқнома, монтажи ва техник эксплуатацияга доир йўриқнома); аттестация дастури ва методикаси, АЎТни қабулланиши ва системани эксплуатацияга киритиш бўйича тармоқлараро комиссиянинг актлари билан тақдим этилади. Аттестациянинг мураккаб босқичи бўлиб, ўлчов каналлариниг МХни, зарурий ҳолларда эса, ҳисоблаш дастурларининг МХни аниқлаш ҳисобланади. ЎКнинг эксплуатация шароитидаги метрологик характеристикаларини тадқиқ қилишда қуйидаги вазиятлар пайдо бўлади:

- комплекс усул асосида ЎКнинг МХни экспериментал аниқлаш имконияти мавжуд бўлади;

- ЎКни экспериментал тадқиқ қилиш имконияти мавжуд бўлмайди ёки бундай тадқиқот иқтисодий жиҳатдан мақсадга мувофиқ бўлмайди, бундай ҳолларда бирламчи ўзгарткичларнинг ва ўлчов канали электр трактининг МХни аниқлаш учун алоҳида эксперимент ўтказиш керак бўлади, каналнинг тўлиқ МХни эса, ҳисоблаш йўли билан аниқланади;

- объект шароитида экспериментал тадқиқотга имконият бўлмайди. Ушбу ҳолда ҳам ЎКнинг МХни аниқлашнинг ҳисоблаш усулида амалга ошириш мақсадга мувофиқдир. Юқоридагиларга асосан иккита методологик масала пайдо бўлади: экспериментни қандай ташкиллаштириш ва ўтказиш ва аттестацияда ҳисоблашнинг қайси усулларидан фойдаланиш. Ушбу ҳолда ўлчаш натижаларининг хатоликларини ҳисоблаш усулини қўллаш ўринли бўлади.

Аттестация натижалари гувохнома сифатида расмийлаштирилади, унда ЎКнинг МХдан ташқари ҳисоблаш дастурлари МХнинг қийматлари ва ҳисоблаш компоненти ва операцион системанинг тури келтирилиши керак. Аттестация натижалари бўйича АЎТнинг қўлланилишга яроқлилиги, унинг МХнинг баҳоси йўл қўйиладиган чегаралардан ташқарига чиқмаган ҳолдагина тан олинади. МА натижалари бўйича қиёслашлараро интервал аниқланади ва ушбу вақт интервалида МХ йўл қўйиладиган чегарада бўлади деб ҳисобланади.

2.1-расм. АЎТни метрологик аттестатлаш бўйича бажариладиган асосий ишларнинг турлари

2.3. АЎТнинг статистик МХ аниқлаш бўйича ҳисоблаш усуллари

АЎТнинг агрегатли принципда қурилганлиги, унинг компонентлари МХни аниқлашнинг ҳисобли усулларининг қўлланилишини тақозо этади. Ҳисоблаш усуллари тизим хоссаларини идеаллаштиришини инобатга олинишини ва катта хажмдаги априор ахборотни талаб қилиши, улардан фойдаланиш техник иқтисодий жиҳатдан асосланиши зарур. Ушбу усуллар, кетма-кет уланган чизиқли ва ночизиқли аналог компонентлардан ташкил топган ЎК учун қўлланилади. Дастлабки берилган маълумотларни, МХни кириш (чиқиш) сигнали билан функционал боғлиқликлар кўринишида ҳисоблаш учун компонетнинг математик моделини танлаш керак. Маълумки, норматив хужжатда ушбу моделни қуриш учун етарли маълумотлар бўлмайди. Шунинг учун ҳисоблаш усулларидан фойдаланилганда моделни қуриш ва унинг адеквантлигини текшириш учун тадқиқот ишларини ўтказиш керак бўлади. Умумий ҳолда, ЎК кўрсатишлари ноаниқликларининг характеристикаларини ўзгартиришнинг номинал функциясини ҳисоблаш, ўзгартириш функцияларини ва ЎК кўрсатишлари ноаниқликларининг ташкил этувчиларини келтириш ва уларни жамлашга асосланган. Қуйида, ЎК ўзгартиришининг номинал функциясини аниқлаш мисолида статистик МХни ҳисоблаш услубиётини қараб чиқамиз ва бунда ЎК чизиқли аналог компонентлардан тузилган деб ҳисоблаймиз.

Белгилашлар киритамиз:

n – ўлчов каналидаги компонентлар сони.

f_i(x_i-1) – ҳар бир компонентнинг номинал ўзгартириш функцияси.

(i=1,2,…,n) ЎК га кириш сигналининг чизиқли функцияси сифатида берилади:

x_i = f_i(x_i-1) = A_ix_i-1+a_i,

бу ерда, A_i ва a_i - ўзгартириш функциясининг мультипликатив ва аддитив ташкил этувчилари бўлиб, t_i нинг эгилиши ва силжишини аниқлайди.

Масалан, учта кетма-кет уланган К₁, К₂, К₃ (i=1,2,…,n; n = 3) компонентли ЎК учун (2.2-расм), ўзгартириш функциясининг мультипликатив ва аддитив ташкил этувчиларини (A₁, a₁), (A₂, a₂), (A₃, a₃), деб белгилаб ЎК ўзгартиришининг номинал функциясини қуйидагича ҳисоблаймиз.

Чиқишдаги сигнални K₁(i=1) кўринишда ёзиш мумкин.

Ушбу сигнал K₂(i=2) компонент учун кириш сигнали бўлиб ҳисобланади, унинг чиқиш сигналини ифодадан олиш мумкин:

К₃ – компонент учун (ёки K_n, ушбу мисолда n = 3) эга бўламиз.

    (2.1)

бу ерда,

(2.2)

(3.2) асосида эга бўламиз:

                                 (2.3)

 шартда.

Канал ўзгартириш функциясининг мультипликатив ташкил этувчиси j=0 бўлганда аниқланади.

                   (2.4)

Канал ўзгартириш функциясининг аддитив тахлил этувчиси ифодадан аниқланади.

                  (2.5)

Унда n та кетма-кет уланган чизиқли компонентли ЎК учун қуйидагига эришамиз:

     (2.6)

ЎК нинг ҳар бир i та блокида тасодифий бўлмаган хатоликлар Δ_i мавжуд бўлган ҳол учун белгилаш киритамиз.

(2.7)

 ни га ўзгартирилган ҳолатда ЎК учун эга бўламиз.

                         (2.8)

Бундан, ЎКнинг абсолют хатолиги ташкил этади:

                        (2.9)

Ушбу келтирилган ҳисоблаш усули асосида ночизиқли номинал ўзгартириш функциясига эга бўлган блокли ЎКнинг статистик МХни ҳисоблаш мумкин.

2.2-расм. ЎКнинг оддий чизиқли модели (n = 3)

2.4. Ўлчов тизимлари ҳаётий цикли босқичларидаги метрологик таъминот тадбирлари

Мавжуд стандартларнинг талабларига мувофиқ равишда ўлчаш тизимларининг (ЎТ) метрологик таъминоти, унинг ҳаётий циклининг барча босқичларида амалга ошириладиган фаолиятнинг қуйидаги турларини ўз ичига олади:

- ЎТ ЎК нинг метрологик характеристикаларини меъёрлаш ва ҳисоблаш;

- ЎТ техник ҳужжатларини метрологик экспертиза қилиш;

- ЎТ ни турини тасдиқлаш учун синаш;

- ЎТ ни қиёслаш ва калибрлаш;

- ЎТ ни ишлаб чиқарилиши, монтажи, ҳолати ва қўлланилиши устидан метрологик назорат.

ЎТнинг ҳаётий цикли бошқа маҳсулотларники каби босқичлардан ташкил топган:

- техник топшириқни ишлаб чиқиш;

- барча турдаги ҳужжатлар ишланмаси (конструкторлик, технологик, лойиҳавий, эксплуатацион);

- ЎТнинг ишланмаси ва тайёрланиши;

- ЎТ ни тажриба ва саноатдаги эксплуатацияси;

- техник хизмат кўрсатилиши;

- ЎТ нинг таъмирланиши ва модернизацияси;

- ЎТ нинг демонтажи ва утилизацияси.

2.4-жадвал

ЎТ ҳаётий цикли босқичларида ўлчашлар бирлилигини таъминлаш бўйича фаолият турлари

№	ЎТ ҳаётий циклининг босқичлари	Ўлчашлар бирлилигини таъминлаш бўйича фаолият
1	Техник топшириқни ишлаб чиқиш	Техник топшириқнинг метрологик экспертизаси
2	ЎТнинг ишланмаси	Метрологик экспертиза: - конструкторлик ҳужжатлари; - технологик ҳужжатлар; - лойиҳавий ҳужжатлар; - эксплуатацион ҳужжатлар.
3	Тажрибавий эксплуатация	1. Сертификатлаш мақсадида синаш (электромагнит мослашувчанликка, электр хавфсизлигига); 2. Турини тасдиқлаш мақсадида синаш, шу жумладан, синаш дастурини, қиёслаш услубиётини метрологик экспертизаси
2.4-жадвал давоми
4	ЎТни тайёрлаш	1. ЎТни ишлаб чиқаришнинг метрологик таъминоти 2. Қабул қилиш-топшириш синовлари
5	Саноат эксплуатациясига киритиш	Дастлабки қиёслаш (калибровка)
6	Саноат эксплуатацияси	Даврий қиёслаш (калибровка)
7	Модернизация: - компонентларни алмаштириш; - янги ЎК киритиш; - янги функцияларни киритиш; - саноат қурилмасини модернизациялаш	1. Тасдиқланган турга мувофиқлигини текшириш мақсадида синаш; 2. Бирламчи қиёслаш (калибровка)
8	Техник хазмат кўрсатиш ва таъмирлаш	Бирламчи қиёслаш (калибрлаш)

Бунда, ЎТ ҳаётий циклининг ҳар бир босқичи ўлчашлар бирлилигини таъминлаш бўйича кўплаб масалаларни ўз ичига олади. ЎТ ҳаётий цикли босқичларида ўлчашлар бирлилигини таъминлаш бўйича фаолият турлари 2.4-жадвалда келтирилган.

Ўлчашлар бирлилигини таъминлаш бўйича фаолиятнинг ҳар бир тури норматив ҳужжатларнинг талаблари билан регламентланган. Барча турдаги ҳужжатларнинг метрологик экспертизасини ўтказиш умумий ва ҳусусий ҳужжатлар билан регламентланади. Бундан ташқари, яна айтиб ўтиш муҳимки, ЎТ ҳужжатларининг яратувчилари учун ЎТ лойиҳасининг бўлимларига бўлган талабларни регламентловчи, ЎТ ишончлилик кўрсаткичлари ва уларни баҳолаш тартибига оид, метрологларга эса ЎТни синаш бўйича намунавий дастур, қиёслашни ўтказилиши бўйича қоидалар келтирилган ҳужжатлар тақдим этилса фойдали бўлади.

ЎТнинг ажралиб турадиган ҳусусияти шундаки, улар кўп функцияли ўлчаш воситалари бўлиб, кўп сонли катталикларни ўлчаш учун мўлжалланган, турли эксплуатация шароитларида ишловчи кўплаб компонентлардан ташкил топган. Шунинг учун ЎТ ҳужжатларининг метрологик экспертизасини ўтказиш мураккаб масала бўлиб, ЎТ ЎКнинг метрологик характеристикаларини меъёрлаш билан узлуксиз боғланган. Метрологик экспертизани ўтказишнинг қийин томонларидан яна бири ЎТ компонентларининг метрологик характеристикалари турлича меъёрланган бўлиши ва айрим омиллар ҳисобга олинмаган бўлиши мумкин.

Метрологик экспертизага қуйидаги ҳужжатлар тортилади:

- ЎТ ишланмасига техник топшириқ (лойиҳалаш);

- техник шарт, фойдаланиш учун қўлланма;

- конструкторлик ва технологик ҳужжат (ЎТ учун);

- лойиҳавий ва эксплуатацион ҳужжат;

- ЎТнинг ЎК метрологик характеристикаларини ҳисоблаш услубиёти, зарурий ҳолларда ЎТ-2 учун ҳисоблаш компоненти амалга оширган ишлов бериш дастури;

- ЎТ дастури ва синаш услубиёти;

- қиёслаш (калибрлаш) услубиётининг лойиҳаси.

Стандартларнинг талабларига кўра ЎТ ишлаб чиқиш бўйича техник топшириқни метрологик экспертиза қилишда асосий мазмуни бўлиб техник топшириқ лойиҳасида келтирилган дастлабки талабларнинг етарлилигини текшириш ҳисобланади, чунки, ЎТнинг метрологик таъминотига эришишнинг самарали усулини, унинг ҳаётий циклининг кейинги босқичларида кўриш учун ушбу текшириш зарурдир. Конструкторлик, технологик, лойиҳавий ва эксплуатацион ҳужжатларнинг метрологик экспертизасининг асосий мазмунини ЎТ ЎК метрологик характеристикалари ва уларнинг компонентларини техник топшириқ талабларига мувофиқлигини текширишни Давлат стандартлари регламентлайди. Бунда қуйидагилар текширилади:

- ЎТ ЎКнинг ўлчашнинг талаб этилган диапазонларида амалга ошириш мумкинлиги;

- ЎТ ЎК метрологик характеристикаларининг ва нормалашнинг техник топшириқ талабларига мувофиқлиги;

- ЎТ ЎК метрологик характеристикаларининг қиёслаш (калибрлаш) услубиётида, синаш дастурида, компонентларнинг метрологик характеристикалари бўйича ҳисоблаш услубиётида қабул қилинган тасдиқлаш усулларига мувофиқлиги;

- санкцияланмаган ўзгаришлардан химоялаш бўйича маълумотлар ва ўлчаш натижалари бўйича талабларни амалга оширилиши;

- ЎТ дастурий таъминотига оид ҳужжатларни метрологик экспертизалашнинг мазмуни бўлиб алгоритм ва дастурларни текшириш ҳисобланади.

- ЎТ ЎК метрологик ҳарактеристикаларига таъсирларнинг бўлмаслиги;

- ўлчов ахборотининг турли таъсирлардан химояланганлиги;

- узатишнинг, ахборот тақдим этишнинг ва ишлов беришнинг оперативлиги;

- ЎТ га дастурий таъминотнинг қўлланилиши билан боғлиқ бўлган таваккалларнинг минимумга келтирилиши.

Қуйидагилар ЎТ ЎКнинг метрологик характеристикаларининг ўрнатилган нормаларга мувофиқлигини тасдиқловчи тадбирлар бўлиб ҳисобланади:

- дастлабки синов;

- тажрибавий эксплуатация;

- қабул қилиш-топшриш синовлари;

- турни тасдиқлаш бўйича синовлар;

- дастурий таъминотнинг метрологик аттестацияси;

- сертификатлаш мақсадларида синаш;

- қиёслаш (бирламчи ва даврий) ва (ёки) калибрлаш;

- ЎТнинг ишлаб чиқарилиши, монтажи, ҳолати, қўлланилиши ва бошқаларнинг метрологик назорати.

Дастлабки синов, ЎТнинг иш қобилиятини аниқлаш ва уни тажрибавий эксплуатацияга қабул қилиш мумкинлиги тўғрисидаги масалани ҳал қилиш учун ўтказилади.

Дастлабки синов, ишлаб чиқувчи томонидан тақдим этилаётган ЎТнинг дастурий ва техник воситаларини тестлаш ва ишга тайёрлаш ўтказилиб, уларнинг синовларга тайёргарлиги тўғрисидаги мувофиқ ҳужжатларни топширгандан кейин ўтказилади.

Тажрибавий эксплуатацияни ўтказишдан мақсад, ЎТнинг миқдорий ва сифат характеристикаларини ҳақиқий қийматларини аниқлашдир, ундан ташқари ЎТнинг иш шароитида ходимларнинг ишга тайёргарлиги ҳам аниқланади.

Қабул қилиш-топшириш синовлари, ЎТнинг техник топшириқ талабларига мувофиқлиги ҳамда ЎТни доимий эксплуатацияга қабул қилинишига доир масалаларни ечилишига қаратилган.

Турни тасдиқлаш мақсадлари учун синаш фақат давлат метрология назорати ва текширувининг таъсир доирасидаги ЎТ учун ўтказилади.

ЎТ ҳисоблаш компоненти амалга оширадиган дастурий таъминоти метрологик аттестацияга тортилади. Ушбу дастурий таъминот, аниқлик характеристикаларидан ташқари санкцияланмаган фойдаланишдан химояланган бўлиши, ЎТнинг техник ҳужжатлари ўлчов ахборотига ишлов бериш алгоритмининг тафсилотига ва ушбу дастурни амалга оширувчи идентификация белгиларига эга бўлиши керак. Дастур модификацияланган бўлса, унинг янги версияси мувофиқлигини баҳолаш тадбирларига (метрологик аттестация ёки ЎТ таркибида турини тасдиқлаш мақсадларида синашга) тортилади. ЎТ ва унинг компонентлари мажбурий сертификатлаштириш тизимида синовлардан ўтказилади.

Давлат метрология текшируви ва назоратининг таъсир доирасидаги ЎТ қиёслашга тортилади. Қиёслашга тури тасдиқланганлиги тўғрисидаги сертификатга эга бўлган ЎТлар жалб қилинади. Қиёслаш услубиётига доир талаблар стандартларда келтирилган.

Ушбу стандартга мувофиқ қиёслашлар қуйидагиларга бўлинади:

- ЎТ ишлаб чиқарилган бирламчи қиёслашга;

- ЎТ таъмирлашдан чиқарилганда бирламчи қиёслашга;

- ЎТ импорт бўйича олиб кирилганда бирламчи қиёслашга;

- ЎТнинг турини тасдиқлаш мақсадидаги синовлар учун ўрнатилган қиёслашлараро интервал тугагач, даврий қиёслашга тортилади.

Давлат метрология назорати ва текшируви метрология қоидалари ва нормаларига риоя қилинишини текшириш мақсадида давлат метрология хизмати томонидан амалга оширилади. ЎТ давлат метрология назорати ва текширувининг объекти бўлиб ҳисобланади.

3. ЎЛЧОВ ТИЗИМЛАРИНИНГ ИШОНЧЛИЛИГИНИ ҲИСОБЛАШ УСУЛЛАРИ

3.1. Ўлчов тизимларининг метрологик ишончлилигига оид тушунчалар

         Одатда, “Ўлчов тизимларининг метрологик ишончлилиги” рад этишлар билан тушунтирилади.

Рад этишлар нометрологик ва метрологик турларга бўлинади.

Дастлаб, нометрологик рад этишга тушунча берамиз. Ўлчаш воситаси метрологик характеристикаларининг ўзгариши билан боғлиқ бўлмаган сабабларга асосланган рад этишлар метрологик бўлмаган рад этишлар бўлиб ҳисобланади. Бундай рад этишлар яққол характер касб этиб бирдан намоён бўлади ҳамда қиёслашни амалга оширмасдан аниқланиши мумкин. Ўлчаш воситалари метрологик характеристикаларининг ўрнатилган йўл қўйиладиган чегаралардан чиқиш туфайли бўлган рад этишларга метрологик рад этишлар дейилади. Ушбу турдаги рад этишлар анча кўп учрайди. Бу эса уларни аниқлаш ва башорат қилишнинг махсус методларини ишлаб чиқиш заруратини белгилайди. Метрологик рад этишлар бирдан ёки кутилмаган ва доимий рад этишларга бўлинади.

Кутилмаган рад этишларга таьриф берамиз.

Бир ёки бир нечта метрологик характеристикаларнинг ўзгаришини сакрашсимон тарзда характерловчи рад этишга кутилмаган рад этиш дейилади. Ушбу рад этишлар тасодифий бўлгани учун уларни олдиндан айтиб бўлмайди. Уларнинг таьсири (кўрсатишларнинг бузилиши, сезгирликнинг йўқолиши ва б.қ.) ўлчаш воситасининг эксплуатация шароитида онсон аниқланади. Кутилмаган рад этишларнинг хусусияти бўлиб улар интенсивлигининг вақт бўйича интенсивлигидир. Бу эса ишочлиликнинг назариясини ушбу рад этишларни таҳлил қилишга қўллаш имкониятини беради. Ушбуга кўра бу турдаги рад этишлар кейинчалик қараб чиқилмайди.

Ўлчаш воситаларининг бир ёки бир нечта метрологик характеристикаларнинг монотон равишда ўзгаришини характерловчи рад этишлар аста – секин рад этишлар дейилади. Намоён бўлиш характерига кўра аста – секин рўй берадиган рад этишлар яширин бўлади ва фақатгина ўлчаш воситаларини даврий назорат қилиш натижаларига кўра юзага чиқиши мумкин. Кейинчалик айнан шундай рад этишлар қаралади. Метрологик рад этиш билан ўлчаш воситаларининг метрологик созлиги тушунчаси яқин боғланган. Ушбу тушунча сифатида ўлчаш воситасининг шундай ҳолати тушуниладики, бунда барча нормаланган метрологик характеристикалар ўрнатилган талабларга мувофиқ бўлади. Ўлчаш воситаларининг берилган вақт давомида маьлум режим ва эксплуатация шароитларида метрологик характеристикаларнинг қийматларини сақлаб қолиш қобилиятига метрологик ишончлилик дейилади. Замонавий ишончлилик назарияси иккита характерли ҳолатга: ишга яроқлилик ва ишга яроқсизликка, эга бўлган ускуналарга йўналтирилган. Ўлчаш воситаларининг ишончлилиги умумлашган тушунча бўлиб, ўз ичига барқарорлик, рад этмаслик, узоқ муддатли ишлаши, таьмирга яроқлилиги (тикланувчан ўлчаш воситалари учун) ва сақланувчанлигини олади.

Ўлчаш воситасининг барқарорлиги унинг сифат характеристикаси бўлиб унинг метрологик характеристикаларининг вақт бўйича ўзгармаслигини ифодалайди. У хатоликлар тақсимоти қонунининг вақтга боғлиқ бўлган параметрлари билан тавсифланади. Метрологик ишончлилик ва барқарорлик ўлчаш воситаларнинг эскириш жараёнининг турли хоссалари бўлиб ҳисобланади. Барқарорлик ўлчаш воситалари метрологик хоссаларининг ўзгармаслигига оид кўпроқ маьлумот элтади ва “ички” хосса бўлиб ҳисобланади. Ишончлилик эса аксинча “ташқи” хосса бўлиб ҳисобланади. Чунки, барқарорлик ва ўлчаш аниқлиги ҳолда йўл қўйиладиган қийматларга боғлиқ бўлади. Ўлчаш воситаларига таалуқли бўлган рад этмаслик холатини узлуксиз сақлашини билдиради. Ушбу хосса иккита холат  билан характерланади: ишга қобилятлилик ва ишга яроқсизлик. Аммо, мураккаб ўлчов тизимлари учун холатлар сони кўпроқ бўлиши ўринли бўлиши мумкин, чунки, ҳар қандай рад этиш ҳам улар функциясининг тўлиқ тўхташига олиб келмаслиги мумкин. Рад этиш тасодифий ҳодиса бўлиб хисобланади ва иш қобилиятининг бузилиши ёки иш қобилиятининг тўхташи билан боғлиқ бўлади. Бу эса рад этмаслик кўрсаткичларининг тасодифлик табиатини асослайди, уларнинг асосийси бўлиб ўлчаш воситасининг рад этмасдан ишлаш вақтнинг тақсимоти бўлиб ҳисобланади.

Чидамлилик (бардошлилик) – ўлчаш воситасининг хоссаси бўлиб, ўзининг ишга яроқлилик холатини чегаравий ҳолат бўлгунча сақлаб қолишидир. Ўлчаш воситасининг ишга яроқлилиги эса унинг ҳолати бўлиб, бунда унинг метрологик характеристикалари нормаланган қийматларга мувофиқ бўлади. Ўлчаш воситасининг чегаравий холати дейилганда, ушбу ҳолатда унинг қўлланишига йўл қўймаслиги тушунилади.

Метрологик рад этишдан кейин ўлчаш воситаси мос ҳолдаги ростлашлардан кейин йўл қўйиладиган диапазонларга қайтарилиши мумкин. Метрологик рад этиш турига қараб ростлашларни ўтказиш жараёни рад этиш турига конструкцияси ва қатор бошқа сабабларга кўра давомийли ёки қисқа давомли бўлиши мумкин. Шунинг учун ишончлилик характеристикасига “таьмирга яроқлилик” тушунчаси киритилган. Таьмирга яроқлилик – ўлчаш воситасининг хоссаси бўлиб, ушбу хосса рад этишларнинг аниқланиши, пайдо бўлиш сабабларини ҳамда техник хизмат кўрсатиш ва таъмирлаш орқали ишга яроқлиликлигини таьминлашга мувофиқлаштиради.  Метрологик характеристикаларнинг ўзгариш жараёни ўлчаш воситаси ишлатиладими ёки омборда сақланадими барибир узлуксиз равишда бўлади. Ўлчаш воситаларининг рад этмаслик кўрсаткичи, узоқ муддатлилиги ва таьмирлашга яроқлилик хоссаларининг сақлашдан кейинги ва транспортировка қилишда қийматларни сақлаб қолиш хоссасига унинг сақланувчанлиги дейилади.

3.2. Ўлчов тизимлари ишончлилигининг асосий кўрсаткичлари ва уларнинг баҳоланиши

Ўлчов тизимларида ишончлиликнинг кўп сонли кўрсаткичларидан фойдаланилади. Қуйида метрологик ишончлилик назариясида қўлланилишини ишончлиликнинг асосий параметрларига оид маълумотлар ўз аксини топган. Метрологик ишончлилик кўрсаткичларини билиш истеъмолчига ўлчаш воситасидан оптимал фойдаланишни, таьмирлаш бўйича участкалар қувватини режалаштиришни, асбобларнинг резерв фонди ўлчамини, асосли равишда қиёслашлараро интервалларни ҳамда ўлчаш воситаларига техник хизмат кўрсатиш бўйича тадбирларни ўтказиш имконини беради. Ўлчаш воситаларининг барқарорлиги хатолик орттирмаси зичлигининг тақсимотини характерлайди.

Асосий тушунчалардан яна бири хизмат (ўрта ёки гамма-фоизли) муддати бўлиб, эксплуатациянинг календарли давомийлиги бўйича эьтиборни тортади. У ўзига ўлчаш воситасининг бевосита ишлаш вақтдан ташқари, омбордаги сақланиш вақти, ўчирилган ҳолатда бўлиши, транспортировкаси, таьмирланиши ва б.қ олади. У нормаланганда йилларда берилади. Ресурс – эса (ўрта ёки гамма фоизли) ускунанинг тоза наработкасини ифодалаб, ушбу уланган (ёқилган) ҳолда бўлади ва соатларда нормаланади. Ушбу берилганларни таҳлил қилишда уларнинг йиғинди ишончлиликни (метрологик ва метрологик бўлмаган) характерлашини ёдда тутиш керак. Ундан ташқари ўлчаш воситасининг эксплуатациясида метрологик рад этишлар эксплуатациянинг давомийлиги йилида 60% дан ортиқроқни, тўрт йилдан ортиқроқ ишлаганда эса 96% ни ташкил этади. Шунинг учун келтирилган маьлумотнинг аксарият қисми метрологик ишонлиликка таьлуқлидир. Таьмирга яроқлилик кўрсаткичлари сифатида эҳтимоллик ва ўлчаш воситаси ишга яроқлилигининг ўрта вақтдан фойдаланилади. Ишга яроқлиликни тиклашининг ўртача вақти деб тикланиш вақтининг математик кутилмасига айтилади ва у унинг тақсимот функциясидан аниқланади. Ўлчаш воситаларининг сақланувчанлиги сақланувчанлик муддати билан яъни, унинг сақланиши ва транспортировкалашнинг календар давомийлиги билан характерланади. Ушбу давомийлик ва ундан кейин ҳам рад этмаслик, чидамлилик ва таьмирга яроқлилик бўйича кўрсаткичлар қийматини ўрнатилган чегараларда сақланишини таьминлайди.

Сақланувчанлик кўрсаткичи бўлиб сақланувчанликнинг ўртача муддати ҳисобланади, яьни бир турдаги ўлчаш воситалари сақланиш муддатлари тақсимоти функциялари бўйича аниқланадиган математик кутилма ва гамма-фоизли сақланувчанлик муддати.

Ўлчаш воситаларини метрологик жихатдан иш ҳолатида бўлишини таьминловчи шаклларидан бири уларнинг қиёслашга тортилишидир. Ушбу метрологик тадбир метрология хизматлари томонидан бажарилади. Маьлумки, қиёслаш, соҳавий қиёслаш ва таъмирлашига аккредитланган лабороториялар томонидан норматив хужжатлар асосида амалга оширилади. Қиёслашнинг даврийлиги ўлчаш воситаси ишончлилигига қўйиладиган талаблар билан мувофиқ бўлиши керак. Қиёслашни оптимал танланган вақт интервалларида ўтказиш зарур, бу интервал қиёслашлараро интерваллар дейилади. Метрологик рад этиш моментининг кириб келишини фақат қиёслаш орқали аниқлаш мумкин бўлиб, қиёслаш орасида рўй беришини аниқлаш имконини беради. Қиёслашлараро интервал катталиги оптимал бўлиши керак, чунки тез-тез ўтказиладиган қиёслашлар моддий ва меҳнат харакатларга, қиёслашларнинг кам ўтказилиши эса метрологик рад этишлар ҳисобига хатоликларнинг ортишига олиб келади.

Қиёслашлараро интерваллар ўлчаш воситалари учун календар вақт ўрнатилади ва ўлчаш воситаларининг эскириши ҳисобига метрологик характеристикаларнинг ўзгариши ҳамда эксплуатациянинг интенсивлигига боғлиқ эмас. Қиёслашлараро интервал қийматларини қуйидаги қатордан танлаш тавсия этилади: 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 9; 12.

Метрологик характеристикаларнинг ўзгариши элементларнинг эскириши – эксплуатпция  интенсивлигига боғлиқ бўлган ўлчаш воситалари учун қиёслашлараро ишлаш интервал қийматларида белгиланади.

3.3. Ўлчов тизимларида қўлланиладиган ўлчаш воситалари ишончлилигини ҳисоблаш усуллари

Дастлаб, ўлчаш воситалари ишончлилигини ҳисоблаш усулларини таҳлил қиламиз. Аввало, ишончлилик ҳисоби – бу муолажа бўлиб, обьектнинг ишончлилик кўрсаткичлари қийматини турли усуллар ёрдамида аниқлашдир. Обьектнинг ишончлилиги ўлчаш воситаси ҳаётий циклининг барча босқичларида ҳисоблаб чиқилади. Ўлчаш воситалари ҳаётий циклининг асосий босқичлари бўлиб лойиҳалаш, ишлаб чиқариш ва эксплуатация (3.1-расм) хисобланади.

Энди, ўлчаш воситалари ҳаётий циклининг асосий босқичлари устида тўхтатилиб ўтамиз. Аввалдан маьлумки, лойиҳалаш (ишланма) ўз ичига қуйидаги фазаларни олади: илмий-тадқиқот ишларини ва тажриба-конструкторик ишларини бажариш. Ушбу ишлар якунида конструкторлик хужжатлари ишланади, макетлар тайёрланади, тажриба намуналари тайёрланади, обьектларнинг кутилаётган характеристикалари текширилади, шу жумладан ишончлилик хам. Охирги фазада, конскрукцияга зарурий ўзгартиришлар, истеьмолчининг талабларини тўлиқ қаноатлантириш учун киритилади. Ишлаб чиқариш серияли ишлаб чиқаришдан олдинги фазани ва серияли ишлаб чиқаришни ўз ичига олади. Биринчи фаза, биринчи тажриба намуналарини ишлаб чиқарилиши билан бошланади ва ишлаб чиқаришни технологик жиҳатдан тайёрлашдан иборатдир.

Обьектнинг ишончлилигининг унинг ҳаётий цикли айрим босқичларида ҳисоблаш, ўзига қуйидаги масалаларни олади:

Лойиҳалаш		Ишлаб чиқариш		Эксплуатацияси		Босқичлари
Илмий тадқиқот иши, Тажриба конструкторлик ишлари	Тажриба намуналари	Ишлаб чиқаришнинг йўлга қўйилиши	Серияли ишлаб чиқариш	Мониторинги	Маънавий ишдан чиқиш	Фазалар

3.1-расм. Ўлчаш воситалари ҳаётий циклининг босқичлари ва фазалари

- обьектга ва унинг таркибий қисимларига ишончлилик бўйича қўйиладиган миқдорий талабларнинг асосланиши;

- ўрнатилган талабларнинг реаллигини ва обьектнинг ишончлилигининг талаб этилган даражасига эришиш эҳтимоллигини ўрнатилган муддатларда баҳолаш;

- обьектнинг турли схема-конструкторлик ечимлари ҳамда рационал вариант танловини асосланиши бўйича ишончлиликнинг қиёсий таҳлили;

Ишончлиликни ҳисоблаш усуллари, ишончлиликнинг ҳисобланадиган кўрсаткичлар ва ҳисоблашнинг асосий тамойилларига кўра таснифланади. Ишончлиликнинг ҳисобланадиган кўрсаткичлариниг таркибига кўра усуллар фарқланади: рад этмаслик, таьмирга яроқлилик, узоқ муддатлилик, сақланувчанлик ва ишончлиликнинг комплекс кўрсаткичларини (тайёрлаш коэффиценти, техник фойдаланиш, самарадорликнинг сақланиши ва б.қ) ҳисоблаш.

Ишончлиликни ташкил этувчи хоссаларини ҳисоблаш тамойилларига кўра ва обьектлар ишончлилигининг комплекс кўрсаткичлари бўйича усуллар олдиндан айтиш (прогнозлаш), тузилмавий ва ҳисоблашнинг физик усулларига бўлинади.

Таҳлилни дастлаб, прогнозлаш усулларидан бошлаймиз. Ушбу усуллар ишончлиликнинг кутилаётган даражасини баҳолаш учун обьектлар ишончлилиги кўрсаткичлари ўзгаришининг юзага чиқарилган тенденцияларига асосланади. Ушбу обьектлар ишончлилиги ҳисобланаётган обьектга аналог ёки қўлланилиши, иш тамойили, схема конструктив қурилиши, тайёрлаш технологияси, элемент базаси, эксплуатация режими ва шартлари, ишончлиликни бошқариш усуллари бўйича бир-бирига яқин бўлади. Ишончлиликни ҳисоблашнинг тузилмавий усули тўғрисидаги маьлумотларни таҳлил қиламиз. Ишончлиликни ҳисоблашнинг ушбу усули, қаралаётган обьектнинг логик (стуруктуравий-функционал) схема кўринишда ифодалашга асосланган бўлиб, ушбу обьектнинг ҳолати ва ўтишларининг унинг элементлари ҳолати ва ўтишларига уларнинг ўзаро таъсирлашишлари ва бажарадиган функцияларига боғлиқлигини тавсифлайди.

Ишончлиликни ҳисоблашнинг физик усуллари обьектни рад этишларга олиб келувчи физикавий, химиявий ва бошқа жараёнларни тавсифловчи математик моделларнинг ишончлилигини баҳолашда айниқса, катта интеграл микросхема ва микройиғилмаларнинг ишончлилигини баҳолашда фойдаланилади. Ҳисоблашга бундай ёндашувнинг спецификаси – микросхемаларнинг ишончлилик кўрсаткичларини аниқлаш мақсадида рад этишларнинг физика-математик моделларини ишлаб чиқаришдир. Бунда ишончлиликни баҳолашнинг эҳтимоли – статистик усуллардан ва микросхемаларнинг эксплуатацияси, ишлаб чиқиш жараёнидаги браклар тўғрисидаги тўпланган маьлумотлардан кенг фойдаланилади. Ўлчаш воситасининг ишга таьсир кўрсатувчи омилларнинг ҳисобга олинишининг  тўлиқлигига боғлиқ ҳолда ишончлиликни ҳисоблашнинг амалий, йўналтирилган ва якуний деб номланган усуллари мавжуд.

Оптик алоқада қўлланиладиган ўлчаш воситаларнинг ишончлилигини ҳисоблашни таҳлил қиламиз.

Аввало, ишончлиликни ҳисоблашнинг амалий усулига оид маьлумотларни келтириб ўтамиз. Ушбу усул қуйидаги ҳолларда қўлланилади:

- буюртмачи томонидан ўлчаш воситасини лойиҳалаш бўйича техник топшириқда келтирилган ишончлилик бўйича талаблар текширилганда;

- узатиш тизимидаги қурилма ва ўлчаш воситалари алоҳида блоклари ишончлиликнинг  норматив кўрсаткичларини ҳисоблашда;

- лойиҳаланаётган ўлчаш воситаси ёки ускуна элементлари ишончлиликнинг минимал йўл қўйиш даражасини аниқлаш учун;

- ўлчаш воситаларининг айрим вариантларини эскизли лойиҳалашдаги ишончлилигини таьминлашнинг принципиал имкониятини аниқлашга имконият беради.

Ушбу турдаги ҳисоблаш қуйидаги усуллар асосида амалга оширилади:

- рад этишларининг ўртачаланган интенсивлиги бўйича;

- коэффициентли усулда;

Қуйида, келтирилган усуллар асосида ўлчаш воситаларининг ишончлилигини ҳисоблашга оид амалий машғулотларни келтирамиз.

Дастлаб, рад этишларни ўртачаланган интенсивлик бўйича ҳисоблаш усулини таҳлил қиламиз. Ушбу усул ўлчаш воситалари ва ускуналарнинг ишончлилигини баҳолаш учун қўлланилади ва бунда, уларнинг бир нечта функционал схемаларнинг вариантлари солиштирилади.

Ҳисоблаш қуйидаги шартда олиб борилади:

N_a - актив элементларнинг тахминий сони маьлумотнома ёки бошқа техник адабиётлардан аниқланади.

- битта актив приборга N_n тўғри келадиган пассив элементларнинг ўртача сони аниқланади.

- маьлумотномалардан элементлар рад этиш интенсивлигини ўрта қиймати  аниқланади.

- элементларнинг умумий сони

(3.1)

ва ўлчаш воситаси рад этишининг ўртача интенсивлиги

     (3.2)

ҳисобланади.

Тизимнинг рад этишга бўлган ўрта наработкаси

(3.3)

ва унинг рад этмасдан ишлаш эҳтимоллиги

(3.4)

аниқланади.

Зарур бўлганда тескари масалани ечиш мумкин. Яьни элементларнинг берилган сони ва ўлчаш воситасининг рад этмасдан ишлашининг аниқ вақтдаги маьлум эҳтимолликда элемент рад этишларининг максимал интенсивлигини топиш мумкин:

(3.5)

Қараб чиқилган амалий ҳисоблаш усули телекоммуникация ўлчаш воситаларининг ишончлилигини лаборатория шароитларида баҳолаш имконини беради. Реал шароитларда эса дестабиллаштирувчи омиллар ҳисобига ишончлилик кўрсаткичи ёмонроқ бўлади. Ушбу омилларнинг таьсирини ҳисобга олиш учун ишончлиликни ҳисоблашнинг коэффицентли усули қўлланилади. Ушбу усулда тузатиш коэффиценти  киритилади, ушбу коэффицент алоҳида элементларнинг рад этиш интенсивлиги неча марта ошишини кўрсатади. Тизимдаги элементларнинг рад этишининг кутилаётган ўртача интенсивлигини мувофиқ келадиган тузатиш коэффицентига кўпайтириш керак.

(3.6)

Амалиётда ўлчаш воситаларининг тикланувчанлиги ишончлиликнинг хоссаси бўлиб ҳисобланади. Тикланувчан ускуналар рад этишдан кейин таьмирланади ва яна эксплуатация қилинаверади. Рад этишлар оқими қуйидаги ҳоссаларга эга:

t-вақтда рўй берадиган m-рад этишларнинг эҳтимоллиги Пуассон қонуни билан аниқланади;

рад этишлар орасидаги вақт тақсимотнинг экспоненциал қонунига бўйсинади;

τ-вақтдаги рад этишларнинг ўртача сони га тенг.

τ-вақтда биронта ҳам рад этишнинг рўй бермаслик эҳтимоллиги,  га тенг.

Тикланувчан системалар тайёргарлик функцияси  ва туриб қолиш  функциялари кўринишидаги иш кўрсаткичлари билан характерланади, эксплуатация вақтининг ўтиб бориши билан улар стационар ҳолатга интилади:

 ва  (3.7)

бу ерда, К_Т ва К_ТҚ - мос ҳода тайёргарлик коэффиценти ва тизимнинг (ўлчаш воситаси, ускуна) тикланувчан тизимлар ишончлилигининг кўрсаткичи бўлиб оператив тайёрлик (ёки нормал ишлаш эҳтимоллиги), у ушбу тизимнинг қаралаётган вақт моментида ишга тайёргарлик эҳтимолининг кўпайтмаси ва берилган вақт моментидаги унинг рад этмасдан ишлаш эҳтимоллигига тенг:

(3.8)

аниқланишида тизимнинг иши нормал эксплуатация даврига мувофиқ келади деб ҳисобланади.

Адабиётлар рўйхати

1. Аҳмедова Ё. , Тўлаганов Ш. Электрон техника ва радиоэлектроникага оид атамаларнинг ўзбекча-русча изоҳли луғати. Т.: БИЛИМ. 2007. 432 б.;

2. Данилов, А. А. Метрологическое обеспечение измерительных систем:  учеб.  пособие  /  А.  А.  Данилов.  –  Пенза:  Профессионал,  2008.  – 63 с.;

3. Парпиев М.П. Метрология, стандартлаштириш ва сертификатлаштириш фанидан маърузалар матни. Т.: ТАТУ. – 2015. 125 б.;

4. Парпиев М.П., Хайдарбекова М.М., Рахмонова Г.С., Аҳмедова Х.Х. «Метрология» ўқув-қўлланма. ТАТУ «ALOQACHI» 2015. 234 б.

5. Парпиев М.П.  «Электррадио ўлчашлар» фанидан ўқув қўлланма. ТАТУ «ALOQACHI» 2011. 184 б.;

“АХБОРОТ-ЎЛЧОВ ТИЗИМЛАРИ”  номли ўқув-қўлланма  ТАТУ  илмий-методик кенгаши  ( __.__.____ йилдаги    __-сонли баённома) томонидан тасдиқланган ва нашрга  тавсия этилган.

Тузувчилар:

доцент Парпиев М.П.

Катта ўқитувчи  Хайдарекова М.М.

Катта ўқитувчи  Рахмонова Г.С.

Масъул мухаррир: доцент Парсиев С.С.