Физические основы получения информации

Г.Г. Ранев, В.А. Сурогина, А.П. Тарасенко, И.В. Кулибаба

фИзИчеСКИе
оСноВы 
ПолученИя 
ИнфоРмАцИИ

фИзИчеСКИе оСноВы ПолученИя ИнфоРмАцИИ

учебнИК

К У Р С
К У Р С

К У Р С

ISBN 978-5-906818-39-3

Раннев ГеоРГий ГеоРГиевич – доктор технических наук, профессор, лауреат премии Совета Министров СССР, действительный член (академик) Метрологической академии, академик  Петровской академии наук и искусств, академии промышленной 
экологии и Международной академии минеральных ресурсов. 
Специалист в области информационно-измерительной техники 
и измерительных технологий. автор более 300 печатных трудов, в том числе 12 монографий, учебников и учебных пособий.

СуРоГина валентина алекСандРовна – кандидат физикоматематических наук,  автор более 80 учебно-методических 
разработок и научных работ в области физики полупроводников и активных диэлектриков, автор учебника  «информационно-измерительная техника и электроника». 

таРаСенко анатолий  Пантелеевич – кандидат технических 
наук, доцент, специалист в области информационно-измерительной техники и информационных технологий,  автор более 200 
учебно-методических разработок, научных работ и докладов, в 
том числе 6 учебников и 25 авторских свидетельств. им разработаны лабораторные комплексы, электронные и мультимедийные 
учебники по дисциплинам «Метрология, стандартизация и сертификация»,  «Методы и средства измерений», «теоретические 
основы информационно-измерительной техники и технологий»

кулибаба иРина виктоРовна – старший преподаватель кафедры «информатика и вычислительная техника» института информационных технологий , автор более 40 учебно-методических разработок. ею разработаны  учебно-методические комплексы по 8 
дисциплинам кафедры с использованием средств программного 
обеспечения, автор учебника «информатика» для бакалавров рекомендовано уМо Приборостроение для студентов вПо. 

Г.Г. РАННЕВ, В.А. СУРОГИНА,
А.П. ТАРАСЕНКО, И.В. КУЛИБАБА

УЧЕБНИК

Москва
КУРС
ИНФРА-М
2016

ФИЗИЧЕСКИЕ
ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ
ИНФОРМАЦИИ

Рекомендовано 
в качестве учебника для студентов 
высших учебных заведений, обучающихся  по направлению 
подготовки 12.03.01 «Приборостроение» 
(квалификация — Бакалавр)

УДК 681.586
ББК 32.96-04
 
Ф50

© Г.Г. Раннев, В.А. Сурогина,
 
А.П. Тарасенко, 
 
И.В. Кулибаба, 2016
© КУРС, 2016

Раннев Г.Г., Сурогина В.А.,Тарасенко А.П., Кулибаба И.В.
Физические основы получения информации: Учебник. — 
М.: КУРС: ИНФРА-М, 2016. — 292 с.

ISBN 978-5-906818-39-3 (КУРС)
ISBN 978-5-16-011874-1 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-104354-7 (ИНФРА-М, online)

Основы взаимодействия физических полей с веществом; физические явления и эффекты, используемые для получения измерительной информации: 
механические, электрические, магнитные, оптические, химические, ядерные 
и др.; области и возможности применения физических явлений и эффектов 
в технике измерений; закономерности проявления физических эффектов, их 
техническая реализация, измерение как процесс получения информации о 
значениях физических величин различной природы; методы и средства решения задачи информационного поиска, анализа и синтеза физических явлений 
и эффектов для создания средств измерений, управления, диагностики и контроля электрических, магнитных и неэлектрических величин.
Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 12.03.01 «Приборостроение».

УДК 681.586
ББК 32.96-04

Ф50

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

Р е ц е н з е н т ы:
В.Л. Шкуратник — д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Физико-технический 
контроль производства» Московского горного университета;
В.И. Нефедов — д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «телекоммуникационных 
систем» Московского технологического университета

ISBN 978-5-906818-39-3 (КУРС)
ISBN 978-5-16-011874-1 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-104354-7 (ИНФРА-М, online)

4

 6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18


19

20

21

22

23

24

25

ZZ26

27

28

29

30

 31

%
100
/
.
норм
прив
доп
макс
X
32

33

34

35

Q
df
dx

df
dx

df
dx
x
y
z
37

 38

39

40

41

42

43

44

45

 46

4

Г
~~

5

6
5
4

1

3

3

2

2
1

Г

Г

а)

б)

47

48

,49

 50



51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

Z

X

Y

Y

X

Z

Y

X
X

Y

a

b

c

Fy

FZ

Fy

Fx
Fx

 

63

65

66

67

68

69

70

 71

72

73

74

у
пр
вр
М
М
M
dt
d
J
2

2
0
2

2
W
dt
d
Р
dt
d
J
t
x
t
x
e
C
e
C
2
1
2
1
0
75

 76

2

2L
I
Wм 77

78


)
(
1
2
1
f
I
I
W
cos
)
(

2
1I
I
W
f 79

  80

d
dC
U
W

2
2
1
81

82

2

1

t

t
Pdt 2

1

t

t
d83

 84


85

86

87

88

89

90

91

92

93

 

94

95

96

97

98

99

3.6. Цифровые измерительные приборы

101

102

 103

104

105

106

 107

 

108

109

110

111

112

113

114

115

116

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

135

136

137

138



139

140

 142

143

144

145

146

147


148


149


150


 151

152

153

154



155

156

157

m

F(t)

P

A

W

158

2

2
2
2
2
1
4

159

Рис. 6.10. Фазовая погрешность преобразователей 

160

161

162

163

164

165


166

167

168

169

0 2%
1
,
град 170

171

172

И

R2

Ф1
R1

Ф2

U

Л

173

Л
Дв
Ф

Д
З

174

175

176

177

C
S

Д
Д

Д

0

178

179

Н О
2
81
180

X
C
C 1
1
2
50 100 10
30
12
МОм 

181

182

183

184

185

186

187

188

189

 190

191

R
R
0
0
',
''192

193

194

195

А

1

3

+ U 
2

+
4

196

197

198

199

200



i
f vпотока
.201

x

1

2
3

202

 203


204

205

206

6.5.6. Тензорезисторные преобразователи

208

209


210

À

À

2

1

E

RD

RП

С

УК

УК
~

RП

RП

R

R

а)
б)
211

212

213

Сеть

Р

Ус
М

П

В
Г

Д
Ф
УК

214

45
о

45
о
45
о
90
о

215

216

217

218

219

220

221

222

S
0   ,223

224

225

 

226

227

228

229

230

231

6.5.9.

233

234

235

236

K

R R

l l
/

/
.
2  237

238

X
k
X dt
''
  .
239

240

241

242


243


244


245

H O
2
81
H O  H
OH
2
,HOHKH O
2 H
OH
10
10
14
7 HOHH6.6.2.

OHHH247

248

249

6.6.3.

 251

252

253

6.6.4.

255

 256

 257

258

Д
Ус

ИЦ

ДЦ

П

В

259

260

 261

262

U

B
Y

X

Q
Q

V

X

Z
D

6.6.5.