Контрольная работа по метрологии и стандартизации на тему: «Предмет и задачи метрологии. Погрешности измерений и их классификация. Стандартизация в инфокоммуникациях»

План

1.    Предмет и задачи метрологии …………………………………………… 3
1.1    Основные термины, применяемые в метрологии …………………... 3
1.2    Классификация измерений ………………………………………….... 4
1.3    Классификация методов измерений …………………………………. 6
1.4    Классификация средств измерений ………………………………….. 8
1.5    Эталоны и образцовые средства измерений ……………………….. 11
2.    Погрешности измерений и их классификация …………………………12
3.    Стандартизация в инфокоммуникациях ……………………………….. 18
3.1    Понятие и цели стандартизации ……………………………………..18
3.2    Стандартизация средств связи ……………………………………….21
4.    Сертификация средств связи …………………………………………….21
4.1    Система сертификации технических средств связи ………………..23
5.    Спец.тема …………………………………………………………………24
6. Автоматизация измерений ……………………………………………….27
Заключение …………………………………………………………………..29
Библиографический список ………………………………………………..30
Приложение А - Принципиальная схема беспроводного роутера ………31

1 Предмет и задачи метрологии
Под метрологией подразумевается наука об измерениях, о существующих средствах и методах, помогающих соблюсти принцип их единства, а также о способах достижения требуемой точности.
Происхождение самого термина «метрология» возводят к двум греческим словам: metron, что переводится как «мера», и logos – «учение». Бурное развитие метрологии пришлось на конец ХХ в. Оно неразрывно связано с развитием новых технологий. До этого метрология была лишь описательным научным предметом [1]. 
1.1 Основные термины, применяемые в метрологии
Метрология изучает [2]:
1) методы и средства для учета продукции по следующим показателям: длине, массе, объему, расходу и мощности;
2) измерения физических величин и технических параметров, а также свойств и состава веществ;
3) измерения для контроля и регулирования технологических процессов.
Выделяют несколько основных направлений метрологии:
1) общая теория измерений;
2) системы единиц физических величин;
3) методы и средства измерений;
4) методы определения точности измерений;
5) основы обеспечения единства измерений, а также основы единообразия средств измерения;
6) эталоны и образцовые средства измерений;
7) методы передачи размеров единиц от образцов средств измерения и от эталонов рабочим средствам измерения. Важным понятием в науке метрологии является единство измерений, под которым подразумевают такие измерения, при которых итоговые данные получаются в узаконенных единицах, в то время как погрешности данных измерений получены с заданной вероятностью. Необходимость существования единства измерений вызвана возможностью сопоставления результатов различных измерений, которые были проведены в различных районах, в различные временные отрезки, а также с применением разнообразных методов и средств измерения.
Следует различать также объекты метрологии [2]:
1) единицы измерения величин;
2) средства измерений;
3) методики, используемые для выполнения измерений и т. д.
Метрология включает в себя: во-первых, общие правила, нормы и требования, во-вторых, вопросы, нуждающиеся в государственном регламентировании и контроле. И здесь речь идет о:
1) физических величинах, их единицах, а также об их измерениях;
2) принципах и методах измерений и о средствах измерительной техники;
3) погрешностях средств измерений, методах и средствах обработки результатов измерений с целью исключения погрешностей;
4) обеспечении единства измерений, эталонах, образцах;
5) государственной метрологической службе;
6) методике поверочных схем;
7) рабочих средствах измерений.
В связи с этим задачами метрологии становятся: усовершенствование эталонов, разработка новых методов точных измерений, обеспечение единства и необходимой точности измерений.
1.2 Классификация измерений
Классификация измерений может проводиться по следующим критериям [4].
1. По характеристике точности измерения делятся на равноточные и неравноточные.
Равноточными измерениями физической величины называется ряд измерений некоторой величины, сделанных при помощи средств измерений (СИ), обладающих одинаковой точностью, в идентичных исходных условиях.
Неравноточными измерениями физической величины называется ряд измерений некоторой величины, сделанных при помощи средств измерения, обладающих разной точностью, и (или) в различных исходных условиях.
2. По количеству измерений измерения делятся на однократные и многократные.
3. По типу изменения величины измерения делятся на статические и динамические.
Статические измерения – это измерения постоянной, неизменной физической величины.
Динамические измерения – это измерения изменяющейся, непостоянной физической величины.
4. По предназначению измерения делятся на технические и метрологические.
Технические измерения – это измерения, выполняемые техническими средствами измерений.
Метрологические измерения – это измерения, выполняемые с использованием эталонов.
5. По способу представления результата измерения делятся на абсолютные и относительные.
Абсолютные измерения – это измерения, которые выполняются посредством прямого, непосредственного измерения основной величины и (или) применения физической константы. Относительные измерения – это измерения, при которых вычисляется отношение однородных величин, причем числитель является сравниваемой величиной, а знаменатель – базой сравнения (единицей).
6. По методам получения результатов измерения делятся на прямые, косвенные, совокупные и совместные.
Прямые измерения – это измерения, выполняемые при помощи мер, т. е. измеряемая величина, сопоставляется непосредственно с ее мерой. Примером прямых измерений является измерение величины угла (мера – транспортир).
Косвенные измерения – это измерения, при которых значение измеряемой величины вычисляется при помощи значений, полученных посредством прямых измерений.
Совокупные измерения – это измерения, результатом которых является решение некоторой системы уравнений. Совместные измерения – это измерения, в ходе которых измеряется минимум две неоднородные физические величины с целью установления существующей между ними зависимости.
1.3 Классификация методов измерений
Переходя к классификации методов измерений, уточним определение самого предмета классификации. Здесь также возможны два подхода к трактованию смысла понятия метода измерения.
Первый подход [4] основывается на положениях классической метрологии и закреплен соответствующими формулировками РМГ 29-99. Согласно стандарту, под методом измерений понимается «прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений».
Второй подход [6] предполагает более широкое трактование этого понятия: метод измерения определяется «как алгоритм использования операций воспроизведения, сравнения, измерительного преобразования, масштабирования и запоминания с целью получения значения величины – результата измерения». В данной интерпретации присутствует характеристика метода как измерительной процедуры в целом, а не только операции сравнения, предполагается корректное описание последовательности действий (алгоритма) выполняемых при получении результата измерений.
В связи с этим, а также учитывая широкое использование в измерительных процедурах элементов цифровой электроники и программируемой вычислительной техники, предлагается [4] следующее развитие определения: «метод измерений характеризуется последовательностью измерительных преобразований, в которую обязательно входят сравнение, аналого-цифровое преобразование и масштабирование, а также при необходимости дополнительные преобразования, выполняемые в аналоговой и числовой форме и цифроаналоговое преобразование». При этом аналого-цифровое преобразование связывает аналоговые числовые измерительные преобразования, а масштабирование заключает измерительную процедуру.
Соответственно рассмотренным вариантам толкования понятия «метод измерения» существует два варианта классификации методов измерения.
Первый вариант классификации предполагает, что в соответствии с РМГ 29-99 все методы измерений подразделяются на две группы: методы непосредственной оценки и методы сравнения.
Согласно методу непосредственной оценки значение измеряемой величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.
К методам сравнения с мерой относятся методы измерений, в которых производится сравнение измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой. Сравнение может быть непосредственным или опосредованным через другие величины, однозначно связанные с первыми. Отличительная черта методов сравнения - известная величина однородна с измеряемой.
Группа методов сравнения с мерой включает в себя следующие методы: нулевой, дифференциальный, противопоставления, замещения и совпадения.
Нулевой метод измерений – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.
Дифференциальный метод измерений – это метод сравнения с мерой, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.
Метод измерения дополнением – метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.
Метод замещения – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины. Этот метод можно рассматривать как разновидность дифференциального или нулевого методов, отличающуюся тем, что воздействие на прибор сравнения измеряемой величины и величины, воспроизводимой с мерой, производится разновременно.
Несколько иной представляется классификация методов измерений, если основываться на рассмотренной выше расширенной трактовке понятия метода измерения. По данному варианту классификации [6], методы прямых измерений подразделяются на методы измерений: комплексными средствами измерений (КСИ) (что эквивалентно методу непосредственной оценки); наборами элементарных средств измерений (ЭСИ); комбинированные с использованием как комплексных, так и элементарных средств измерений.
Методы прямых измерений наборами элементарных средств измерений подразделяются в зависимости от наличия или отсутствия в наборе измерительного преобразователя (ИП) и масштабного преобразователя на четыре группы. Широко используются также варианты синтеза методов и алгоритмов прямых абсолютных измерений наборами элементарных средств без предварительных преобразований рода величин. Эти методы классифицируются по двум существенным признакам: особенности алгоритма и набор средств.
По особенностям алгоритма методы измерения подразделяются на методы сопоставления и методы уравновешивания [4].
Методы сопоставления осуществляются за один прием, параллельно, одноэтапно, на основе многоканального сравнения. В соответствии с основным уравнением измерения Kмпх=Nxqk, если измеряемая величина х изменяется от нуля до хн, то при постоянстве qk для обеспечения равенства правой и левой частей необходимо изменять либо КМП, либо Nх. Данное условие реализуется изменением х, что возможно, если мера и масштабный преобразователь будут либо регулируемыми, либо многоканальными. Причем в уравнении измерения только этих элементарных средств входят числа, определяющие размер их входных величин. Это означает, что для реализации процедуры измерения минимально необходимый набор элементарных средств измерений должен состоять из меры и устройства сравнения. Причем если мера однозначна, то масштабированный преобразователь должен быть многозначным, и наоборот.
Рассмотренные условия реализации процедуры измерений, а также вариации возможных сочетаний в наборах этих и других элементарных средств измерений положены в основу различных методов измерений, представленных в классификационной схеме на рис. 5.7. Подробнее некоторые из этих методов измерений и их алгоритмы [6] рассмотрены ниже.
Методы уравновешивания осуществляются за несколько приемов, последовательно, на основе многократного сравнения.
1.4 Классификация средств измерений
Средство измерения (СИ) – это техническое средство или совокупность средств, применяющееся для осуществления измерений и обладающее нормированными метрологическими характеристиками. При помощи средств измерения физическая величина может быть не только обнаружена, но и измерена.
Средства измерения классифицируются по следующим критериям [3]:
1) по способам конструктивной реализации;
2) по метрологическому предназначению.
По способам конструктивной реализации средства измерения делятся на:
1) меры величины;
2) измерительные преобразователи;
3) измерительные приборы;
4) измерительные установки;
5) измерительные системы.
Меры величины – это средства измерения определенного фиксированного размера, многократно используемые для измерения. Выделяют:
1) однозначные меры;
2) многозначные меры;
3) наборы мер.
К однозначным мерам принадлежат стандартные образцы (СО). Различают два вида стандартных образцов:
1) стандартные образцы состава;
2) стандартные образцы свойств.
Стандартный образец состава или материала – это образец с фиксированными значениями величин, количественно отражающих содержание в веществе или материале всех его составных частей.
Стандартный образец свойств вещества или материала – это образец с фиксированными значениями величин, отражающих свойства вещества или материала (физические, биологические и др.).
Каждый стандартный образец в обязательном порядке должен пройти метрологическую аттестацию в органах метрологической службы, прежде чем начнет использоваться.
Стандартные образцы могут применяться на разных уровнях и в разных сферах. Выделяют [3]:
1) межгосударственные СО;
2) государственные СО;
3) отраслевые СО;
4) СО организации (предприятия).
Измерительные преобразователи (ИП) – это средства измерения, выражающие измеряемую величину через другую величинsу или преобразующие ее в сигнал измерительной информации, который в дальнейшем можно обрабатывать, преобразовывать и хранить. Выделяют:
1) аналоговые преобразователи (АП);
2) цифроаналоговые преобразователи (ЦАП);
3) аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Измерительные преобразователи могут занимать
различные позиции в цепи измерения. Выделяют:
1) первичные измерительные преобразователи, которые непосредственно контактируют с объектом измерения;
2) промежуточные измерительные преобразователи, которые располагаются после первичных преобразователей.
10 Измерительные приборы
Измерительный прибор – это средство измерения, посредством которого получается значение физической величины, принадлежащее фиксированному диапазону. В конструкции прибора обычно присутствует устройство, преобразующее измеряемую величину с ее индикациями в оптимально удобную для понимания форму.
В соответствии с методом определения значения измеряемой величины выделяют:
1) измерительные приборы прямого действия;
2) измерительные приборы сравнения.
Измерительные приборы прямого действия -
это приборы, посредством которых можно получить значение измеряемой величины непосредственно на отсчетном устройстве.
Измерительный прибор сравнения – это прибор, посредством которого значение измеряемой величины получается при помощи сравнения с известной величиной, соответствующей ее мере.
Измерительные приборы могут осуществлять индикацию измеряемой величины по-разному. Выделяют [3]:
1) показывающие измерительные приборы;
2) регистрирующие измерительные приборы.
Отсчетное устройство – конструктивно обособленная часть средства измерений, которая предназначена для отсчета показаний. Отсчетное устройство может быть представлено шкалой, указателем, дисплеем и др.
Измерительная установка – это средство измерения, представляющее собой комплекс мер, ИП, измерительных приборов и прочее, выполняющих схожие функции, используемые для измерения фиксированного количества физических величин и собранные в одном месте. В случае, если измерительная установка используется для испытаний изделий, она является испытательным стендом.
Измерительная система – это средство измерения, представляющее собой объединение мер, Ип, измерительных приборов и прочее, выполняющих схожие функции, находящихся в разных частях определенного пространства и предназначенных для измерения определенного числа физических величин в данном пространстве.
Рабочие средства измерения (РСИ) – это средства измерения, используемые для осуществления технических измерений. Рабочие средства измерения могут использоваться в разных условиях.
Эталоны – это средства измерения с высокой степенью точности, применяющиеся в метрологических исследованиях для передачи сведений о размере единицы. Более точные средства измерения передают сведения о размере единицы и так далее, таким образом образуется своеобразная цепочка, в каждом следующем звене которой точность этих сведений чуть меньше, чем в предыдущем.
Сведения о размере единицы предаются во время проверки средств измерения. Проверка средств измерения осуществляется с целью утверждения их пригодности.
1.5 Эталоны и образцовые средства измерений
Классифицируются эталоны по принципу подчиненности. По этому параметру эталоны бывают первичные и вторичные.
Первичный эталон должен служить целям обеспечения воспроизведения, хранения единицы и передачи размеров с максимальной точностью, которую можно получить в данной сфере измерений. В свою очередь, первичные могут быть специальными первичными эталонами, которые предназначены для воспроизведения единицы в условиях, когда непосредственная передача размера единицы с необходимой достоверностью практически не может быть осуществлена например для малых и больших напряжений, СВЧ и ВЧ. Их утверждают в виде государственных эталонов. Поскольку налицо особая значимость государственных эталонов, на любой государственный эталон утверждается ГОСТом. Другой задачей этого утверждения становится придание данным эталонам силы закона. На Государственный комитет по стандартам возложена обязанность создавать, утверждать, хранить и применять государственные эталоны [6].
Вторичный эталон воспроизводит единицу при особенных условиях, заменяя при этих условиях первичный эталон. Он создается и утверждается для целей обеспечения минимального износа государственного эталона. Вторичные эталоны могут делиться по признаку назначения. Так, выделяют:
- эталоны-копии - эталоны, предназначенные для передачи размеров единиц рабочим эталонам; 
- эталоны-сравнения - эталоны, предназначенные для проверки невредимости государственного эталона, а также для целей его заменяя при условии его порчи или утраты; 
- эталоны-свидетели - эталоны, предназначенные для сличения эталонов, которые по ряду различных причин не подлежат непосредственному сличению друг с другом; 
- рабочие эталоны - эталоны, которые воспроизводят единицу от вторичных эталонов и служат для передачи размера эталону более низкого разряда. Вторичные эталоны создают, утверждают, хранят и применяют министерства и ведомства. 
Существует также понятие 
эталон единицы - одно средство или комплекс средств измерений, направленных на воспроизведение и хранение единицы для последующей трансляции ее размера нижестоящим средствам измерений, выполненных по особой спецификации и официально утвержденных в установленном порядке в качестве эталона. 
Есть два способа воспроизведения единиц по признаку зависимости от технико-экономических требований:
- централизованный способ - с помощью единого для целой страны или же группы стран государственного эталона. Централизованно воспроизводятся все основные единицы и большая часть производных; 
- децентрализованный способ воспроизведения - применим к производным единицам, сведения о размере которых не передаются непосредственным сравнением с эталоном [1].
2 Погрешности измерений и их классификация
Погрешность средств измерения и результатов измерения. В первую очередь погрешность измерений следует разделить на погрешность средств измерений и погрешность результатов измерений.
Погрешности средств измерений - отклонения метрологических свойств или параметров средств измерений от номинальных, влияющие на погрешности результатов измерений (создающие так называемые инструментальные ошибки измерений).
Погрешность результата измерения - отклонение результата измерения   от действительного (истинного) значения измеряемой величины  , определяемая по формуле   - погрешность измерения.
В свою очередь погрешности средств измерений можно разделить на инструментальную и методическую погрешности.
Инструментальные и методические погрешности. Методическая погрешность обусловлена несовершенством метода измерений или упрощениями, допущенными при измерениях. Так, она возникает из-за использования приближенных формул при расчете результата или неправильной методики измерений. Выбор ошибочной методики возможен из-за несоответствия (неадекватности) измеряемой физической величины и ее модели [5].
Причиной методической погрешности может быть не учитываемое взаимное влияние объекта измерений и измерительных приборов или недостаточная точность такого учета. Например, методическая погрешность возникает при измерениях падения напряжения на участке цепи с помощью вольтметра, так как из-за шунтирующего действия вольтметра измеряемое напряжение уменьшается. Механизм взаимного влияния может быть изучен, а погрешности рассчитаны и учтены.
Инструментальная погрешность обусловлена несовершенством применяемых средств измерений. Причинами ее возникновения являются неточности, допущенные при изготовлении и регулировке приборов, изменение параметров элементов конструкции и схемы вследствие старения. В высокочувствительных приборах могут сильно проявляться их внутренние шумы.
Статическая и динамическая погрешности. Статическая погрешность измерений - погрешность результата измерений, свойственная условиям статического измерения, то есть при измерении постоянных величин после завершения переходных процессов в элементах приборов и преобразователей.
Динамическая погрешность измерений - погрешность результата измерений, свойственная условиям динамического измерения. Динамическая погрешность появляется при измерении переменных величин и обусловлена инерционными свойствами средств измерений.
Статические и динамические погрешности относятся к погрешностям результата измерений. В большей части приборов статическая и динамическая погрешности оказываются связаны между собой, поскольку соотношение между этими видами погрешностей зависит от характеристик прибора и характерного времени изменения величины. Более подробно соотношение между этими погрешностями рассмотрено в главе 4, где описаны виды регистрирующей аппаратуры [5].
 Систематические и случайные погрешности. Систематическая погрешность измерения - составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины. Систематические погрешности являются в общем случае функцией измеряемой величины, влияющих величин (температуры, влажности, напряжения питания и пр.) и времени. В функции измеряемой величины систематические погрешности входят при поверке и аттестации образцовых приборов.
Случайными называют составляющие погрешности измерений, изменяющиеся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайные погрешности определяются совместным действием ряда причин: внутренними шумами элементов электронных схем, наводками на входные цепи средств измерений, пульсацией постоянного питающего напряжения, дискретностью счета. Случайные погрешности будут более подробно рассмотрены в следующем параграфе данной главы.
 Погрешности адекватности и градуировки. Погрешность градуировки средства измерений - погрешность действительного значения величины, приписанного той или иной отметке шкалы средства измерений в результате градуировки.
Погрешностью адекватности модели называют погрешность при выборе функциональной зависимости. Характерным примером может служить построение линейной зависимости по данным, которые лучше описываются степенным рядом с малыми нелинейными членами.
Погрешность адекватности относится к измерениям для проверки модели. Если зависимость параметра состояния от уровней входного фактора задана при моделировании объекта достаточно точно, то погрешность адекватности оказывается минимальной. Эта погрешность может зависеть от динамического диапазона измерений, например, если однофакторная зависимость   задана при моделировании параболой, то в небольшом диапазоне она будет мало отличаться от экспоненциальной зависимости. Если диапазон измерений увеличить, то погрешность адекватности сильно возрастет.
В целом в теории планирования эксперимента погрешность адекватности может иметь большое значение, поскольку в многофакторных экспериментах чаще всего рассматривается линейная зависимость параметров состояния от факторов [5].
 Абсолютная, относительная и приведенная погрешности. Под абсолютной погрешностью  понимается алгебраическая разность между номинальным и действительным значениями измеряемой величины.   - абсолютные погрешности (см.рис.2.1).
Однако в большей степени точность средства измерений характеризует относительная погрешность, т.е. выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой или воспроизводимой данным средством измерений величины.    - относительные погрешности.
Если диапазон измерения прибора охватывает и нулевое значение измеряемой величины, то относительная погрешность обращается в бесконечность в соответствующей ему точке шкалы. В этом случае пользуются понятием приведенной погрешности, равной отношению абсолютной погрешности измерительного прибора к некоторому нормирующему значению. В качестве нормирующего значения принимается значение, характерное для данного вида измерительного прибора. Это может быть, например, диапазон измерений, верхний предел измерений, длина шкалы и т.д.   - приведенные погрешности, где   и   - диапазон изменения величин. Выбор   и   в каждом конкретном случае разный из-за нижнего предела (чувствительности) прибора.
 
Рис. 2.1
Класс точности прибора — предел (нижний) приведенной погрешности.
Аддитивные и мультипликативные погрешности. Аддитивной погрешностью называется погрешность, постоянная в каждой точке шкалы.
Мультипликативной погрешностью называется погрешность, линейно возрастающая или убывающая с ростом измеряемой величины.
Различать аддитивные и мультипликативные погрешности легче всего по полосе погрешностей (рис.2.2).
Если абсолютная погрешность не зависит от значения измеряемой величины, то полоса определяется аддитивной погрешностью (рис.2.2, а). Иногда аддитивную погрешность называют погрешностью нуля.
Если постоянной величиной является относительная погрешность, то полоса погрешностей меняется в пределах диапазона измерений и погрешность называется мультипликативной (рис.2.2, б).
Ярким примером аддитивной погрешности является погрешность квантования (оцифровки).
Класс точности измерений зависит от вида погрешностей. Рассмотрим класс точности измерений   для аддитивной и мультипликативной погрешностей:
- для аддитивной погрешности:  
 ,
где   - верхний предел шкалы,  - абсолютная аддитивная погрешность.
- для мультипликативной погрешности
 .
  - это условие определяет порог чувствительности прибора (измерений).
Абсолютная величина погрешности для обоих типов погрешностей может быть выражена одной формулой:
  ,      (2.1.1)
где  - аддитивная погрешность,  -мультипликативная погрешность.
Относительная погрешность с учетом (2.1.1) выражается формулой
 и, при уменьшении измеряемой величины, возрастает до бесконечности. Приведенное значение погрешности
возрастает с увеличением измеряемой величины.
 Нормирование погрешности средств измерений. Кроме нормирования погрешностей в виде класса точности возникает необходимость нормировать их некоторыми особыми способами. Например, нормирование погрешности цифрового частотомера или моста для измерения сопротивлений. Особенность этих приборов состоит в том, что кроме нижнего порога чувствительности мосты для измерения сопротивлений имеют верхний порог, а для цифрового частотомера погрешность зависит не только от измеряемой величины, но и от времени измерений [5].
Вопрос об измерении частот и временных интервалов будет рассмотрен ниже.
Нормировка при измерении сопротивлений имеет вид:
 ,
где  — нижний и верхний пороги измеряемых сопротивлений.
Округление погрешностей обычно осуществляется до десятичного знака, соответствующего погрешности.
3 Стандартизация в инфокоммуникациях
3.1 Понятие и цели стандартизации
Общей целью стандартизации является защита интересов потребителей и государства по вопросам качества продукции, процессов и услуг. Кроме того, стандартизация осуществляется в следующих целях [7]: 
•    повышения уровня безопасности жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества, экологической безопасности, безопасности жизни или здоровья животных или растений и содействия соблюдению требований технических регламентов;
•    повышения уровня безопасности объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; 
•    обеспечения научно-технического прогресса; 
•    повышения конкурентоспособности продукции, работ и услуг;
•    рационального использования ресурсов;
•    технической и информационной совместимости;
•    сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных;
•    взаимозаменяемости продукции.
Принципы стандартизации. Стандартизация как наука и как вид деятельности базируется на определенных исходных положениях — принципах. Принципы стандартизации отражают основные закономерности процесса разработки стандартов, обосновывают ее необходимость в управлении народным хозяйством, определяют условия эффективной реализации и тенденции развития.
Важнейшие принципы стандартизации.
1.Добровольное применение стандартов и обеспечение условий для их единообразного применения. Национальный стандарт применяется на добровольной основе равным образом и в равной мере независимо от страны и (или) места происхождения продукции, осуществления процессов жизненного цикла продукции (ЖЦП), выполнения работ и оказания услуг, видов или особенностей сделок и лиц (являющихся изготовителями, исполнителями, продавцами, приобретателями). 
2.Применение международного стандарта как основы разработки национального стандарта. Исключение могут составить случаи, когда: соответствие требованиям международных стандартов невозможно вследствие несоответствия их требований климатическим и географическим особенностям РФ или техническим (технологическим) особенностям отечественного производства; Россия выступает против международного стандарта в рамках процедуры голосования в международной организации по стандартизации. 
3.Сбалансированность интересов сторон, разрабатывающих, изготавливающих, предоставляющих и потребляющих продукцию (услугу). Иначе говоря, необходим максимальный учет законных интересов перечисленных сторон. Участники работ по стандартизации, исходя из возможностей изготовителя продукции и исполнителя услуги, с одной стороны, и требований потребителя — с другой, должны найти консенсус, который понимается как общее согласие, т.е. как отсутствие возражений по существенным вопросам у большинства заинтересованных сторон, стремление учесть мнение всех сторон и сблизить несовпадающие точки зрения. Консенсус не предполагает полного единодушия.
4.Системность стандартизации. Системность — это рассмотрение каждого объекта как части более сложной системы. Например, бутылка как потребительская тара входит частью в транспортную тару — ящик, последний укладывается в контейнер, а контейнер помещается в транспортное средство. Системность предполагает совместимость всех элементов сложной системы. 
5.Динамичность и опережающее развитие стандарта. Как известно, стандарты моделируют реально существующие закономерности в хозяйстве страны. Однако научно-технический прогресс вносит изменения в технику, в процессы управления. Поэтому стандарты должны адаптироваться к происходящим переменам. Динамичность обеспечивается периодической проверкой стандартов, внесением в них изменений, отменой НД. Для того чтобы вновь создаваемый стандарт был меньше подвержен моральному старению, он должен опережать развитие общества. Опережающее развитие обеспечивается внесением в стандарт перспективных требований к номенклатуре продукции, показателям качества, методам контроля и пр. Опережающее развитие также обеспечивается путем учета на этапе разработки НД международных и региональных стандартов, прогрессивных национальных стандартов других стран. 
6.Недопустимость создания препятствий производству и обращению продукции, выполнению работ и оказанию услуг в большей степени, чем это минимально необходимо для выполнения целей стандартизации. Руководствуясь принципом опережающей стандартизации при формировании уровня требований национального стандарта или технического регламента, следует учитывать готовность страны, организаций к выполнению повышенных требований. В противном случае введение нового документа может парализовать деятельность значительной части организаций. 
7.Эффективность стандартизации. Применение НД должно давать экономический или социальный эффект. Непосредственный экономический эффект дают стандарты, ведущие к экономии ресурсов, повышению надежности, технической и информационной совместимости. Стандарты, направленные на обеспечение безопасности жизни и здоровья людей, окружающей среды, обеспечивают социальный эффект.
8.Принцип гармонизации. Этот принцип предусматривает разработку гармонизированных стандартов и недопустимость установления таких стандартов, которые противоречат техническим регламентам. Обеспечение идентичности документов, относящихся к одному и тому же объекту, но принятых как организациями по стандартизации в нашей стране, так и международными (региональными) организациями, позволяет разработать стандарты, которые не создают препятствий в международной торговле.
9.Четкость формулировок положений стандарта. Возможность двусмысленного толкования нормы свидетельствует о серьезном дефекте НД. 
10.Комплексность стандартизации взаимосвязанных объектов. Качество готовых изделий определяется качеством сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий. Поэтому стандартизация готовой продукции должна быть увязана со стандартизацией объектов, формирующих ее качество. Комплексность стандартизации предусматривает увязку стандартов на готовые изделия со стандартами на сборочные единицы, детали, полуфабрикаты, материалы, сырье, а также технические средства, методы организации производства и способы контроля. 
11.Объективность проверки требований. Стандарты должны устанавливать требования к основным свойствам объекта стандартизации, которые могут быть объективно проверены, включая требования, обеспечивающие безопасность для жизни, здоровья и имущества, окружающей среды, совместимость и взаимозаменяемость. Объективная проверка требований к продукции осуществляется, как правило, техническими средствами измерения (приборами, методами химического анализа). Объективная проверка требований к услугам может осуществляться также с помощью социологических и экспертных методов. В качестве объективного доказательства используются сертификаты соответствия, заключения надзорных органов.
12.Обеспечение условий для единообразного применения стандартов. Например, указанный принцип следует учитывать при разработке стандартов организаций. Хотя порядок разработки, утверждения, учета изменения и отмены стандартов организаций устанавливается ими самостоятельно, он должен учитывать: во-первых, принципы стандартизации; во-вторых, универсальные правила, действующие в отношении стандартов любого статуса в части правил построения, изложения, оформления стандартов.
3.2 Стандартизация средств связи
Основными функциями средств связи по стандартизации являются [8]:
•    разработка основных направлений, программ и планов стандартизации и обеспечение их реализации;
•    организация разработки и пересмотра государственных и отраслевых технических нормативных правовых актов (ТНПА) в области связи и информатизации;
•    проведение экспертизы проектов ТНПА по стандартизации на их соответствие современным требованиям;
•    организация взаимодействия и координация работ по стандартизации организаций Министерства связи и информатизации РФ с органами по стандартизации РФ, с международными органами по стандартизации;
•    формирование и ведение фонда международных, межгосударственных, государственных и отраслевых ТНПА и других нормативных документов, обеспечивающих разработку, производство и эксплуатацию средств связи;
•    справочно-информационное обслуживание организаций связи по вопросам стандартизации;
•    обеспечение заинтересованных предприятий отраслевыми ТНПА и другими нормативными документами Министерства связи и информатизации РФ.
4 Сертификация средств связи
Министерство связи России устанавливает технические требования на различные виды оборудования на безопасность и электромагнитную совместимость, которые используются в работе налаживания и использования связи. Органами сертификации на различное оборудование и технические средства выдается сертификат соответствия в системе сертификации "Связь". Выдача Сертификатов соответствия в системе сертификации "Связь" подтверждает о прохождении оборудованием или техническим средством соответствующих испытаний в системе ГОСТ Р на безопасность и электромагнитную совместимость. Такой сертификации в системе "Связь" подлежит более 200 наименований различной продукции. В, частности, такими товарами являются телефоны, программное обеспечение телелекоммуникационных служб, компьютеры и комплектующие к ним, соединительные кабели и другие составляющие, которые применяются в работе при установлении "связи".
Оформление Сертификатов соответствия в системе сертификации "Связь" является обязательным актом при реализации и производстве товаров для "связи". Если заявитель хочет получить сертификат Минсвязи на какой-нибудь товар, то он должен предоставить в органы сертификации необходимую информацию о товаре. В эту информацию входит наименование, назначение, комплектность средства связи и выполняемые им функции, условия применения оборудования на сети связи общего пользования, сведения о наличии встроенных средств криптографии, приемников глобальных спутниковых навигационных систем и схемы подключения к сети связи общего пользования с указанием реализуемых интерфейсов, протоколов сигнализации, а также документ изготовителя, подтверждающий факт производства им заявляемого для проведения обязательной сертификации средства связи. Перечень можно найти в каталогах и справочниках Минсвязи [7].
Сертификат соответствия в системе сертификации "Связь"- это официальный документ, который подтверждает, что то или иное оборудование соответствует техническим требованиям, установленным Министерством связи России. Если средства связи не вошли в перечень средств связи, подлежащих обязательной сертификации, то они подлежат декларированию соответствия. Сертификаты соответствия выдаются на определенный срок, после истечения которого нужно заново подтверждать характеристики соответствия. Сертификаты соответствия необходимы, чтобы соблюдать меры безопасности при использовании средств "связи". Качественная и экологически чистая продукция всегда сертифицирована. Каждый покупатель при приобретении средст "связи" имеет право знать, есть ли сертификат соответствия на приобретаемый товар.

4.1 Система сертификации технических средств связи
Согласно действующему законодательству, компания, применяющая любое средство связи на сетях связи РФ, должна иметь либо декларацию соответствия, либо сертификат соответствия на данное средство связи.
Федеральный закон "О связи" от 07.11.2011 N 303-ФЗ устанавливает категории сетей электросвязи, из которых состоит единая сеть электросвязи Российской Федерации, а именно [1]:
– сеть связи общего пользования (сотовые сети и пр.);
– выделенные сети связи (сети связи внутри предприятия);
– технологические сети связи, присоединенные к сети связи общего пользования;
– сети связи специального назначения и другие сети связи для передачи информации при помощи электромагнитных систем (ведомственные сети ФСБ, МВД, МЧС России и т.п.);
Сертификат соответствия на средства связи
Постановлением Правительства Российской Федерации № 532 от 25 июня 2009 года к списку оборудования, для которого необходим сертификат связи, отнесены:
– средства связи, используемые в системах коммутации; 
– радиоэлектронное оборудование; 
– оборудование для учета объема оказанных услуг абонентам сетей связи; 
– оборудование, применяемое при оперативно-разыскных мероприятиях; 
– маршрутизаторы 
Сертификат позволяет использовать оборудование связи на сетях связи Российской Федерации сроком на 1 или 3 года. Заявка на сертификацию средства связи может быть подана как изготовителем оборудования, так и непосредственно продавцом.
Декларация соответствия на средства связи
Сертификат соответствия на средства связи не нужен для использования оконечного оборудования линии связи, такого как DECT телефоны, мобильные телефоны и др. Однако, к данному оборудованию применим другой документ – декларации соответствия на средства связи. Более подробный перечень данного оборудования приведен ниже:
– антенны;
– телефоны стандарта DECT и других радиотехнологий, как проводные, так и беспроводные;
– сотовые телефоны;
– интернет-модемы и модули беспроводных компьютерных сетей технологии BlueTooth и точки доступа Wi-Fi;
– серверы служб и др.
Срок действия декларации соответствия — 3 года.
Инспекционным контролем технических средств электросвязи для  ВСС России  (ИК  ТСЭ)  называется  работа  по  наблюдению за стабильностью параметров сертифицированных средств связи в процессе их эксплуатации, общая  оценка  качества  работы  этих  средств  и  контроль выполнения требований Минсвязи России в процессе изготовления  и  поставки  новых экземпляров  сертифицированных  технических  средств  связи  в  период действия сертификата соответствия.

5 Спец. Тема
Сегодня мы с трудом можем представить нашу жизнь без средств коммуникации между людьми, такими как: компьютеры, ноутбуки, коммуникаторы или смартфоны. Все эти помощники дают людям возможность общаться между собой посредством сети интернет, находясь в разных частях земного шара. При этом существует много устройств, выполняющих функции связующего звена между всеми остальными. Одним из них является роутер. Рассмотрим это устройство на примере беспроводного роутера TP-LINK TL-WR703N Mini 3G 2.4ГГц 802.11b/g/n 150Мб/с, опишем его принцип действия, настройку, приведем принципиальную схему (Приложение –А) и внешний вид.
Роутер (или маршрутизатор) - это специальное устройство, которое обеспечивает передачу данных между различными сетями. Это может быть, например, сеть между вашим интернет-провайдером и вашей домашней локальной сетью. Зачастую маршрутизатор оснащён дополнительными разъёмами (портами) для подключения к нему других устройств: например ноутбуков, модемов или сетевого коммутатора.
Подключение роутера к компьютеру осуществляется довольно просто. Для этого необходимо сетевой кабель, по которому идёт соединение с провайдером, подключить к разъёму с подписью "wan", а также соединить данное устройство сетевым шнуром с вашим компьютером. При этом лучше использовать 1-й порт.
Если всё сделано правильно, будет показан индикатор активного сетевого соединения. Для доступа к настройкам маршрутизатора нужно в адресной строке браузера набрать 192.168.1.1. В появившемся окне следует ввести логин и пароль (admin/admin). После чего становится доступна настройка роутера tp link.
Маршрутизаторы различаются между собой количеством и типами портов, что в принципе и обуславливает места их использования. Они широко применяются в локальных сетях для более эффективного управления трафиком, а также для соединения сети одного типа с сетями другого типа.
В настоящее время в магазинах компьютерной техники можно найти самые разнообразные сетевые устройства: ADSL, Wi-Fi - роутеры и много других. Первый используется для подключения нескольких компьютеров к сети в том случае, когда у вас связь с интернетом организована посредством телефонной линии. Wi-Fi маршрутизаторы обеспечивают беспроводную передачу данных между различными устройствами сети. Подключение к интернету посредством роутера имеет несколько преимуществ:
- для работы нет особой надобности в дополнительной настройке компьютера и программ, установленных на нём;
- роутер более экономичен по сравнению с обычным компьютером и его сложнее взломать при грамотной настройке;
- имея дело с Wi-Fi маршрутизатором, вы получаете возможность работать в сети интернет из любой точки вашего жилища, осуществив настройку локальной сети.
Настройка локальной сети и её конфигурирование осуществляется программными средствами Windows через панель управления.
В заключении необходимо отметить, что в том случае, если вы хотите подключить имеющиеся у вас средства коммуникации к интернету и при этом объединить их в одну общую сеть, стоит задуматься о покупке такого устройства, как роутер.
 
Рисунок 5.1 – Внешний вид беспроводного роутера TP-LINK TL-WR703N Mini 3G 2.4ГГц 802.11b/g/n 150Мб/с
 
Рисунок 5.2 – Вид печатной платы роутера

На самом деле роутер это неправильное название для русского языка. Это на английском устройство называется router, а вот на русском оно Маршрутизатор, такие дела. Итак, как же он работает?

 
Рисунок 5.3 – Как работает роутер схема 

Простыми словами получается так: к вам в квартиру заходит кабель сети Интернет. В некоторых случаях этот кабель сначала нужно подключить к модему (зависит от провайдера), а модем уже будет обрабатывать сигнал, и на выходе получим все тот же Интернет. У вас есть выбор – подключить его к компьютеру и получить доступ к сети только на нем, либо же подключить этот кабель в маршрутизатор, который будет раздавать доступ всем вашим устройствам. Компьютер можно будет подключить к роутеру отдельным куском кабеля (естественно обжатым с обеих сторон), а устройства с приемником WiFi – по воздуху. Большинство роутеров уже с завода настроено как нужно и вам будет достаточно только поставить пароль на доступ к своей сети WiFi.
Внутренняя организация устройства такова: в памяти у него хранится таблица маршрутизации, которая содержит пути ко всем устройствам в сети, а также к другим маршрутизаторам. Получается такая связанная сеть устройств, к каждому из которых можно подобрать наиболее оптимальный и короткий путь. Роутер периодически отправляет тестовые пакеты по каждому адресу, чтобы узнать время, за которое дойдет пакет и дойдет ли он вообще (может устройство отключилось). Таким образом, он всегда поддерживает актуальное состояние карты сети с помощью своей таблицы маршрутизации.
НО тут следует уточнить, что это относится к динамической маршрутизации, которая очень действенна и удобна. Однако, бывают случаи, когда нужно жестко задать адреса всех устройств в сети, чтобы пакеты вдруг не уходили «не туда», например, злоумышленникам. Тогда применяется статическая маршрутизация, которая хоть и отнимает много времени и сил, особенно если сеть большая, но она безопаснее. Просто существуют некоторые способы, мы в университете с парнями проверяли это на практике, когда можно переполнить память маршрутизатора и задать пути для пакетов, которые нужны именно тебе. Это один из способов перехвата пакетов в сети – ввести в заблуждение «раздающего», то есть роутер. 

6 Автоматизация измерений
Проблема автоматизации измерений является актуальной уже на протяжении многих лет. Наиболее активный этап ее развития начался в 1970 – е годы и был связан с началом широкого использования микроэлектронных устройств, внедрением цифровой аппаратуры и средств измерений, микропроцессоров и микро-ЭВМ [8].
По степени участия человека в процессе автоматизации различают частичную и полную автоматизацию. При частичной автоматизации измерений только часть операций выполняется без участия оператора. При полной автоматизации весь процесс измерения осуществляется без участия оператора.
При этом выделяют два уровня автоматизации измерений:
• измерительные приборы, меры и измерительные комплексы;
• информационно-измерительные системы (ИИС).
Примерами автоматизации первого уровня являются автономные микропроцессорные измерительные приборы. Это многофункциональные, программно-управляемые средства измерения. Их достоинства [7]:
• использование набора программ, хранящихся в ПЗУ, существенно упрощает процесс управления прибором, при этом уменьшается число органов управления на панели прибора;
• появляются широкие возможности для выполнения вычислительных процедур в процессе проведения косвенных и совокупных измерений;
• применение МП позволяет накапливать результаты промежуточных измерений и использовать их по определенному алгоритму для получения статистических характеристик исследуемых процессов или для улучшения метрологических характеристик ИП;
• использование в ИП МП позволило не только расширить возможности и улучшить характеристики ИП, но и создать на их основе измерительные информационные системы (ИИС). Это стало возможным благодаря тому, что цифровые микропроцессорные приборы и ЭВМ построены по одинаковым принципам, имеют идентичные узлы и программные средства, интерфейсы.
ИИС – это совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации, ее преобразования, обработки в целях представления потребителю, осуществления логических функций контроля, диагностики, идентификации и т.п.
ИИС поставляет потребителю информацию в соответствии с ее назначением и наряду с измерением обеспечивает все необходимое информационное обслуживание контролируемого объекта, включая автоматизированный сбор, представление, передачу, запоминание, регистрацию и обработку измерительной информации. ИИС обеспечивает все необходимое информационное обслуживание контролируемого объекта.
В технической литературе кроме указанных понятий ИС используют и другие их названия:
• АИС – автоматизированные измерительные системы;
• АИК – автоматизированные измерительные комплексы;
• ИВК – измерительно-вычислительные комплексы
Все указанные системы и комплексы решают примерно одинаковые задачи, а их отличие от ИИС, как правило, заключается в различии удельного веса устройств, решающих те или иные измерительно-вычислительные задачи. К ИИС принято относить ИС, в которых преобладает функция измерения. ИИС подразделяют на системы прямых и статистических измерений, ближнего и дальнего действия и т.д.
 
Рисунок 6.1- Классификация измерительных систем

Заключение
С течением мировой истории человеку приходилось измерять различные вещи, взвешивать продукты, отсчитывать время. Для этой цели понадобилось создать целую систему различных измерений, необходимую для вычисления объема, веса, длины, времени и т. п. Данные подобных измерений помогают освоить количественную характеристику окружающего мира. Крайне важна роль подобных измерений при развитии цивилизации. Сегодня никакая отрасль народного хозяйства не могла бы правильно и продуктивно функционировать без применения своей системы измерений. Ведь именно с помощью этих измерений происходит формирование и управление различными технологическими процессами, а также контролирование качества выпускаемой продукции. Подобные измерения нужны для самых различных потребностей в процессе развития научно-технического прогресса: и для учета материальных ресурсов и планирования, и для нужд внутренней и внешней торговли, и для проверки качества выпускаемой продукции, и для повышения уровня защиты труда любого работающего человека. Несмотря на многообразие природных явлений и продуктов материального мира, для их измерения существует такая же многообразная система измерений, основанных на очень существенном моменте - сравнении полученной величины с другой, ей подобной, которая однажды была принята за единицу. При таком подходе физическая величина расценивается как некоторое число принятых для нее единиц, или, говоря иначе, таким образом получается ее значение. Существует наука, систематизирующая и изучающая подобные единицы измерения, - метрология. Как правило, под метрологией подразумевается наука об измерениях, о существующих средствах и методах, помогающих соблюсти принцип их единства, а также о способах достижения требуемой точности.
В работе были рассмотрены основные вопросы о задачах метрологии, классификация измерений, средств и методов измерений, погрешности измерений и их классификация, понятие и цели стандартизации, сертификация средств связи. А также рассмотрен и изучен спец вопрос о приборе элетросвязи такого как беспроводного роутера TP-LINK TL-WR703N Mini 3G 2.4ГГц 802.11b/g/n 150Мб/с, рассмотрен его принцип действия и принципиальная схема.

Библиографический список
1. Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений» от №102-ФЗ.
2. Забанных А.А., Воробьева Е. П. Терегеря В.В. Метрология, стандартизация и подтверждения соответствия: учебное пособия – УрИ ГПС МЧС России, 2007.
3. Лифиц И. М. Стандартизация, метрология и сертификация. М., 2009.
4. Кононенко Е. В. Воробьева Е. П.Основы технических измерений: учебное пособие– УрИ ГПС МЧС России, 2009.
5. Метрология, стандартизация и сертификация : учебник для студ. высш. учеб. заведений / А. И. Аристов [и др].– М.: Изд. центр «Академия», 2006. — 384 с
6. Новицкий П.В. Зограф И.А. Оценка погрешности результатов измерений. Ленинград, 1990.
7. Раков А.В. Королькова  В. И. Воробьева Г.Н. Стандартизация и сертификация в сфере услуг. М., 2002.
8. Яблонский О.П. Иванова В.А. Основы стандартизации. М., 2006.

Приложения А- Принципиальная схема беспроводного роутера