Коэффициент полезного действия определяется по шкале: Шкала, которой соответствуют такие величины, как коэффициенты усиления, ослабления, коэффициент полезного действия и т.п., называется шкалой …

2.01.01. Основные понятия

1. Физические свойства. 2. Величины. 3. Измерительные шкалы. (13)

4. Системы физических величин.

5. Система единиц СИ. 6. Измерение физических величин.

7. Роль метрологии в развитии конструирования производства и научных исследований.

1. Единственное нулевое значение и установленную по согласованию единицу измерений имеет шкала …

1. порядка.

2. отношений

3. абсолютная

4. интервалов

2. Упорядоченная совокупность значений физической величины, принятая по соглашению на основании результатов точных измерений, называется …

1. единицей измерения

2. рядом предпочтительных чисел выборкой

3. результатом измерений

4. шкалой физической величины

3. Температура воздуха в градусах Цельсия определяется по шкале …

1. порядка

2. отношений

3 абсолютная

4 интервалов

4. Количественное содержание в данном объекте конкретного свойства характеризуется …

1. размером физической величины

2. погрешностью результата измерения

3. размерностью

4. единицей измерения

5. Отражением качественного различия между физическими величинами является их …

1. размер

2. погрешность измерения

3. размерность

4. стабильность значения во времени

6. Шкала физической величины, которая используется при определении твердости материала, называется шкалой …

1. порядка

2. отношений

3. наименований

4. интервалов

7. Коэффициент полезного действия определяется по шкале …

1. отношений

2. абсолютной

3. наименований

4. порядка

8. Свойство физического объекта, общее в качественном отношении для множества объектов, но индивидуальное в количественном отношении для каждого из них, называется …

1. размером физической величины

2. размерностью физической величины

3. физической величиной

4. фактором

9. Для количественного выражения однородных физических величин применяется …

1. шкала порядка

2. величины погрешности измерения

3. размерность

4. единица измерения

10. Атлас цветов относят к шкале …

1. интервалов

2. отношений

3. порядка

4. наименований

11. Какая шкала имеет естественное нулевое значение, а единица измерений устанавливается по согласованию?

1. отношений

2. интервалов

3. порядка

4. наименований

12. К неметрическим (концептуальным) измерительным шкалам относятся…

1. шкалы наименований

2. шкалы интервалов

3. шкалы отношений

4. абсолютные шкалы

13. Температура жидкости в Кельвинах определяется по шкале..

1. отношений

2. наименований

3. интервалов

4. абсолютной

Международная система единиц si.

14. Производная единица измерения физической величины называется когерентной (согласованной), если …

1. коэффициент пропорциональности в определяющем уравнении k=1

2. показатели степени всех основных единиц равны 0

3. все единицы измерения в определяющем уравнении являются основными

4. показатели степени всех основных единиц равны 1

15. Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами Международной системы СИ без ограничения срока, — это …

(Задания предполагают несколько правильных ответов)

1. тонна

2. карат

3. час

4. морская миля

16. Секунда в системе СИ является … единицей

1. дополнительной

2. основной

3. дольная

4. производной

17. Внесистемные единицы, временно допускаемые к применению до принятия по ним соответствующих международных решений, — это …

(Задания предполагают несколько правильных ответов)

1. морская миля

2. парсек

3. узел

4. гектар

18 Единица скорости – м/с – является …

1. дополнительной

2. производной

3. основной

4. дольной

19 Единица измерения плоского угла – градус – является единицей …

1. системной

2. изъятой из употребления

3. допускаемой к применению наравне с единицами SI

4. внесистемной

20. К основным единицам Международной системы единиц СИ относятся:

(Задания предполагают несколько правильных ответов)

1. единица силы электрического тока — ампер

2. единица электрического напряжения — вольт

3. единица длины — метр

4. единица работы (энергии) — джоуль

21. К основным единицам Международной системы единиц СИ не относятся:

1. единица длины — метр

2. единица времени — секунда

3. единица силы электрического тока — ампер

4. единица электрического напряжения — вольт

22. К основным единицам Международной системы единиц СИ относятся:

(Задания предполагают несколько правильных ответов)

1. единица длины — метр

2. единица времени — секунда

3. единица силы — ньютон

4 единица работы (энергии) — джоуль

23. К основным единицам Международной системы единиц СИ не относятся:

(Задания предполагают несколько правильных ответов)

1. единица длины — метр

2. единица массы — килограмм

3. единица силы — ньютон

4. единица работы (энергии) — джоуль

5. единица мощности — ватт

6 единица силы электрического тока — ампер

24. Плотность вещества определяется по формуле r = m/V, где m — масса вещества, V = abh — объем, а — длина, b — ширина и h — высота измеряемой величины. Размерность плотности имеет вид …

1. ML^-1T^-2

2. ML²T^-2

3. ML^-3

4. MLT^-2

25. Работа определяется по зависимости А=F·l, где сила F=m·a, m – масса перемещаемого тела, а – его ускорение, l – длина перемещения. Размерность работы, выраженная через размерности основных величин, будет иметь вид …

1. ML^-1T^-2

2. MLT^-2

3. ML²T^-3

4. ML²T^-2

26. Единицы физических величин: тонна,

1. не рекомендуется применять при новых разработках

2. допускаются к применению наравне с единицами S1

3. системные единицы

4. допускаются к применению в специальных областях

27. Физическая величина, входящая в систему величин и условно принятая независимой от других величин этой системы, называется …

1. аддитивной

2. основной

3. единицей измерения

4 производной

28. Совокупность основных и производных физических величин, образованная в соответствии с принципами, когда одни величины принимают за независимые, а другие определяют как функции независимых, называется системой …

1. качества

2. единиц физических величин

3. обеспечения единства измерений

4. физических величин

29. Моль в системе единиц SI является ______ единицей физической величины …

1. производной

2. внесистемной

3 дополнительной

4. основной

30. Основными единицами системы физических величин являются …

(Задания предполагают несколько правильных ответов)

1. ватт

2. метр

3. килограмм

4. джоуль

31. Единицей плоского угла в международной системе единиц SI является …

1. кандела

2. радиан

3. градус

4. стерадиан

31. По международной системе единиц физических величин сила измеряется …

(Задания предполагают несколько правильных ответов)

1. м/с

2. кг/(м·с²)

3. рад/с

4. Ньютон

32. Приставками SI для обозначения увеличения значений физических величин являются …

(Задания предполагают несколько правильных ответов)

1. кило

2. санти

3. мега

33. Приставками SI для обозначения уменьшающих значений физических величин являются …

(Задания предполагают несколько правильных ответов)

1. деци

2 санти

3 кило

4 гекто

МИ 2365-96 «ГСИ. Шкалы измерений. Основные положения. Термины и определения»

ГП Всероссийский научно-исследовательский институт
физико-технических и радиотехнических измерений

(ГП ВНИИФТРИ)

Зам. Директора

ГП «ВНИИФТРИ»

Ю.И. Брегадзе

________________

06 декабря 1995 г.

РЕКОМЕНДАЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

Шкалы измерений. Основные положения. Термины и определения

ГСИ. Шкалы измерений. Основные положения.

Термины и определения

Содержание

В настоящей рекомендации приведены основные положения теории шкал измерений, а также соответствующие термины и определения необходимые для правильного понимания и практического применения шкал измерений метрологами и приборостроителями.

Термин «шкала» в метрологической практике имеет, по крайней мере, два различных значения. Во-первых, шкалой или точнее шкалой измерений называют принятый по соглашению порядок определения и обозначения всевозможных проявлений (значений) конкретного свойства (величины) Во-вторых, шкалой называют отсчетные устройства аналоговых средств измерений, В настоящей рекомендации термин «шкала» используется только в первом из приведенных выше значений.

В первом разделе настоящей рекомендации даны основные положения теории шкал измерений. Второй раздел содержит термины по метрологии, определения которых учитывают положения теории и опыта практического применения шкал измерений.

Измерению подлежат различные проявления свойств тел, веществ, явлений, процессов. Некоторые свойства при этом проявляются количественно (длина, масса, температура и т.п.), а другие — качественно (например, цвет, т.к. не имеет смысла выражение типа «красный цвет больше (меньше) синего»). Многообразие (количественное или качественное) проявлений любого свойства образуют множества, отображение элементов которых на упорядоченные множества чисел или, в более общем случае, на систему условных знаков образуют шкалы измерения этих свойств. Такими системами знаков являются, например, множество обозначений (названий) цветов, совокупность классификационных символов или понятий, множество баллов оценки состояний объекта, множество действительных чисел и т.д. Элементы множеств проявления свойств находятся в определенных логических соотношениях между собой. Такими соотношениями могут быть «эквивалентность» (равенство) или «сходство» (близость) этих элементов, их количественная различимость («больше», «меньше»), допустимость выполнения определенных математических операций сложения, вычитания, умножения деления с элементами множеств и т.д. Эти особенности элементов множеств проявления свойств определяют типы (особенности соответствующих им шкал измерений).

В соответствии с логической структурой проявления свойств в теории измерений различают пять основных типов шкал измерений: наименований, порядка, разностей (интервалов), отношений и абсолютные шкалы. Каждый тип шкалы обладает определенными признаками, основные из которых рассматриваются ниже.

ШКАЛЫ НАИМЕНОВАНИЙ отражают качественные свойства. Их элементы характеризуются только соотношениями эквивалентности (равенства) и сходства конкретных качественных проявлений свойств. Примерами таких шкал является шкала классификации (оценки) цвета объектов по наименованиям (красный, оранжевый, желтый, зеленый и т.д.), опирающаяся на стандартизованные атласы цветов, систематизированные по сходству. В таких атласах, выполняющих роль своеобразных эталонов, цвета могут обозначаться условными номерами (координатами цветами). Измерения в шкале цветов выполняются путем сравнения при определенном освещении образцов цвета из атласа с цветом исследуемого объекта и установления эквивалентности их цветов.

В шкалах наименований нельзя ввести понятия единицы измерения; в них отсутствует и нулевой элемент.

Шкалы наименований, по существу, качественны; однако возможны некоторые статистические операции при обработке результатов измерений в этих шкалах, например, можно найти модальный или наиболее многочисленный класс эквивалентности.

ШКАЛЫ ПОРЯДКА — описывают свойства, для которых имеют смысл не только соотношения эквивалентности, но и соотношения порядка по возрастанию или убыванию количественного проявления свойства. Характерным примером шкал порядка являются существующие шкалы чисел твердости тел, шкалы баллов землетрясений, шкалы баллов ветра, шкала оценки событий на АЭС и т.п. Узкоспециализированные шкалы порядка широко применяются в методах испытаний различной продукции.

В этих шкалах также нет возможности ввести единицы измерений из-за того, что они не только принципиально нелинейны, но и вид нелинейности может быть различен и неизвестен на разных ее участках. Результаты измерений в шкалах твердости, например, выражаются в числах твердости по Бринеллю, Виккерсу, Роквеллу, Шору, а не в единицах измерений. Шкалы порядка допускают монотонные преобразования, в них может быть или отсутствовать нулевой элемент.

ШКАЛЫ РАЗНОСТЕЙ (ИНТЕРВАЛОВ) — отличаются от шкал порядка тем, что для описываемых ими свойств имеют смысл не только соотношения эквивалентности и порядка, но и суммирования интервалов (разностей) между различными количественными проявлениями свойств. Характерный пример — шкала интервалов времени.

Интервалы времени (например, периоды работы, периоды учебы) можно складывать и вычитать, но складывать даты каких-либо событий бессмысленно.

Другой пример, шкала длин (расстояний) — пространственных интервалов определяется путем совмещения нуля линейки с одной точкой, а отсчет делается у другой точки. К этому типу шкал относятся и шкалы температур по Цельсию, Фаренгейту, Реомюру.

Шкалы разностей имеют условные (принятые по соглашению) единицы измерений и нули, опирающиеся на какие-либо реперы.

В этих шкалах допустимы линейные преобразования, в них применимы процедуры для отыскания математического ожидания, стандартного отклонения, коэффициента ассиметрии и смещенных моментов.

ШКАЛЫ ОТНОШЕНИЙ. К множеству количественных проявлений в этих шкалах применимы соотношения эквивалентности и порядка — операции вычитания и умножения, (шкалы отношений 1-го рода — пропорциональные шкалы), а во многих случаях и суммирования (шкалы отношений 2-го рода — аддитивные шкалы).

В шкалах отношений существуют условные (принятые по соглашению) единицы и естественные нули. Примерами шкал отношений являются шкалы массы (2-го рода), термодинамическая температурная шкала (1-го рода).

Массы любых объектов можно суммировать, но суммировать температуры разных тел нет смысла, хотя можно судить о разности и, отношении их термодинамических температур. Шкалы отношений широко используются в физике и технике, в них допустимы все арифметические и статистические операции.

АБСОЛЮТНЫЕ ШКАЛЫ - обладают всеми признаками шкал отношений, но дополнительно в них существует естественное однозначное определение единицы измерений. Такие шкалы используются для измерений относительных величии (отношений одноименных величин: коэффициентов усиления, ослабления, КПД, коэффициентов отражений и поглощений, амплитудной модуляции и т.д.).

ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ ШКАЛЫ — логарифмическое преобразование шкал, часто применяемое на практике, приводит к изменению типа шкал. Практическое распространение получили логарифмические шкалы на основе применения систем десятичных и натуральных логарифмов, а также логарифмов с основанием два.

Логарифм есть число безразмерное, поэтому перед логарифмированием преобразуемая размерная величина в начале обращается в безразмерную путем ее деления на принятое по соглашению произвольное (опорное) значение той же величины, после чего выполняется операция логарифмирования.

В зависимости от типа шкалы, подвергнутой логарифмическому преобразованию, логарифмические шкалы могут быть двух видов. При логарифмическом преобразовании абсолютных шкал получаются абсолютные логарифмические шкалы, называемые иногда логарифмическими шкалами с плавающим нулем, т.к. в них не фиксируется опорное значение. Примерами таких шкал являются шкалы усиления (ослабления) сигнала в дБ. Для значений величин в абсолютных логарифмических шкалах допустимы операции сложения и вычитания.

При логарифмическом преобразовании шкал отношений и интервалов получается логарифмическая шкала интервалов с фиксированным нулем, соответствующим принятому опорному значению преобразуемой шкалы. В радиотехнике в качестве опорного чаще всего принимают значения 1 мВт, 1 В, 1 мкВ; в акустике — 20 мкПа и др. К этим шкалам в общем случае нельзя прямо применять ни одно арифметическое действие; сложение и вычитание величин, выраженных в значениях таких шкал, должно проводиться путем нахождения их антилогарифмов, выполнения необходимых арифметических операций и повторного логарифмирования результата.

БИОФИЗИЧЕСКИЕ ШКАЛЫ. В метрологической практике существует ряд шкал, которыми описываются реакции биологических объектов, прежде всего человека, на воздействующие на них физические факторы. К ним относятся шкалы световых и цветовых измерений, шкалы восприятия звуков, шкалы эквивалентных доз ионизирующих излучений и др. Будем называть такие шкалы биофизическими.

Биофизическая шкала — шкала измерений свойств физического фактора (стимула), модифицированная таким образом, чтобы по результатам измерений этих свойств можно было прогнозировать уровень или характер реакции биологического объекта на действие этого фактора. Такие шкалы строятся по моделям, так модифицирующим (трансформирующим) результаты измерений свойства стимула, чтобы было однозначное соответствие между результатом измерений и характеристикой биологической реакции (гомоморфное отображение множества стимулов на множество реакций). При этом некоторому подклассу множества стимулов могут соответствовать эквивалентные реакции.

Такая модифицированная шкала стимулов, естественно, по логической структуре приближается к структуре шкалы реакций и приобретает некоторую прогностическую ценность.

Однако, как правило, биофизическая шкала стимулов и шкала соответствующих реакций являются шкалами разных типов, поэтому на прогностические суждения о реакциях, вызываемых стимулами, нельзя прямо переносить логические соотношения шкалы стимулов. Так, например, шкала яркостей с точки зрения стимулов является неограниченной аддитивной шкалой отношений, а с точки зрения восприятия человеком — шкалой порядка в ограниченном снизу и сверху диапазоне значений стимулов.

Большинство свойств описывается одномерными шкалами, однако имеются свойства, описываемые многомерными шкалами — трехмерные шкалы цвета в колориметрии, двухмерные шкалы электрических импедансов и др. Основные признаки и особенности типов шкал систематизированы в таблице 1.

Практическая реализация шкал измерений достигается путем стандартизации как самих шкал и единиц измерений, так и, в необходимых случаях, способов и условий (спецификаций) их однозначного воспроизведения. Шкалы наименований и порядка могут реализовываться и без эталонов (шкала-классификация Линнея, шкала запахов, шкала Бофорта), но если создание эталонов необходимо, то они воспроизводят весь применяемый на практике участок шкалы (пример — эталоны твердости). Внесение любых изменений в спецификацию, определяющую шкалу наименований или порядка, практически означает введение новой шкалы.

Шкалы разностей и отношений (метрические шкалы), соответствующие SI, как правило воспроизводятся эталонами. Эталоны этих шкал измерений могут воспроизводить одну точку шкалы (эталон массы), некоторый участок шкалы (эталон длины) или практически всю шкалу (эталон времени).

В метрологических НД обычно говорится только об установлении и воспроизведении единиц измерений. На деле даже для величин, соответствующих основным единицам SI (секунда, кельвин, кандела и др.), эталоны кроме единиц хранят и воспроизводят шкалы (атомного и астрономического времени, температурную МТШ-90 и т.д.).

При любом варианте построения эталонов поверочными схемами предусматривается воспроизведение всех необходимых для практики участков шкал. Абсолютные шкалы могут опираться на эталоны, воспроизводящие любые их участки (как эталоны метрических шкал), но могут воспроизводится и без них (КПД, коэффициент усиления). Особенности воспроизведения (реализации) шкал систематизированы в таблице 2.

Таблица 2

Метрология

Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Законодательная метрология

Раздел метрологии, включающий взаимосвязанные законодательные и научно-технические вопросы, нуждающиеся в регламентации со стороны государства и (или) мирового сообщества, для обеспечения единства измерений.

Теоретическая метрология

Раздел метрологии, в котором изучаются и разрабатываются ее теоретические основы (теория измерений, теория шкал измерений, проблемы установления систем единиц измерений, вопросы использования в метрологии фундаментальных констант и др.).

Практическая (прикладная) метрология

Раздел метрологии, в котором изучаются и разрабатываются вопросы практического применения положений теоретической и законодательной метрологии.

Единство измерений

Состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах или шкалах измерений, а неопределенности (погрешности) результатов измерений не выходят за установленные границы (с заданной вероятностью).

Примечание. Данное определение понятия «единства измерений» не противоречит Закону «Об обеспечении единстве измерений» (статья 1), но распространяет его на шкалы наименований и порядка (см. «шкала измерений»).

Шкала измерений (шкала)

Отображение множества различных проявлений качественного или количественного свойства на принятое по соглашению упорядоченное множество чисел или другую систему логически связанных знаков (обозначений).

Примечания.

1. Понятие шкала измерений (кратко — шкала) не следует отождествлять с отсчетным устройством (шкалой) средства измерений.

2. Различают пять типов шкал: наименований, порядка, разностей (интервалов), отношений и абсолютные.

3. Примерами систем знаков, образующих шкалы измерений, являются множество баллов оценки свойств объектов, множество обозначений (названий) цвета объекта, множество названий состояния объекта, совокупность классификационных символов или понятий и т.п.

4. Шкалы разностей и отношений объединяют термином «метрические шкалы».

5. Различают одномерные и многомерные шкалы измерений.

Шкала величины

Шкала измерений количественного свойства.

Тип шкалы

Классификационный признак данной шкалы измерений, характеризующий совокупность присущих ей логических соотношений.

Шкала наименований

Шкала измерений качественного свойства, характеризующаяся только соотношением эквивалентности различных проявлений этого свойства.

Примечания.

1. Множество проявлений (реализации) качественного свойства может быть упорядочено по признаку близости (сходства) и (или) по признаку возможных количественных различий в некоторых подмножествах проявления свойства.

Например, шкалы измерений цвета опираются на трехкоординатную модель цветового пространства, упорядоченную по цветовым различиям (качественный признак) и яркости (количественный признак).

2. Отличительные признаки шкал наименований: неприменимость в них понятий: нуля, единицы измерений, размерности; допустимость только изоморфных или гомоморфных преобразований; возможность реализации как с помощью эталонов, так и без них; недопустимость изменения спецификаций, описывающих конкретные шкалы. Чаще всего шкалы наименований определяются рядом «классов эквивалентности».

Шкала порядка

Шкала количественного свойства, характеризующаяся соотношениями эквивалентности и порядка по возрастанию (убыванию) различных проявлений свойства.

Примечание. Отличительные признаки шкал порядка: неприменимость в них понятий «единица измерений» и «размерность», необязательность наличия нуля, допустимость любых монотонных преобразований, возможность реализации как с помощью эталонов, так и без них, недопустимость изменения спецификаций, описывающих конкретные шкалы.

Шкала разностей (интервалов)

Шкала измерений количественного свойства, характеризующаяся соотношениями эквивалентности, порядка, суммирования интервалов различных, проявлений свойства.

Примечание. Отличительные признаки шкал разностей: наличие устанавливаемых по соглашению нуля и единицы измерений, применимость понятия «размерность», допустимость линейных преобразований, реализация только посредством эталонов, допустимость изменения спецификаций, описывающих конкретные шкалы.

Шкала отношений

Шкала измерений количественного свойства, характеризующаяся соотношениями эквивалентности, порядка, пропорциональности (допускающими в ряде случаев операцию суммирования) различных проявлений свойства.

Примечания.

1. Отличительные признаки шкал отношений: наличие естественного нуля и устанавливаемой по соглашению единицы измерений, применимость понятия «размерность», допустимость масштабных преобразований, реализация только посредством эталонов, допустимость изменения спецификаций, описывающих конкретные шкалы.

2. Шкалы отношений, в которых не имеет смысла операция суммирования, называются «пропорциональными шкалами отношений», а шкалы, в которых эта операция имеет смысл, называют «аддитивными шкалами отношений». Например, шкала термодинамических температур — пропорциональная, шкала масс - аддитивная.

Абсолютная шкала

Шкала отношений (пропорциональная или аддитивная) безразмерной величины.

Примечания.

1. Отличительные признаки абсолютных шкал: наличие естественных (не зависящих от принятой системы) единиц нуля и безразмерной единицы измерений, допустимость только тождественных преобразований, реализация как с помощью эталонов, так и без них, допустимость изменения спецификаций, описывающих конкретные шкалы.

2. Результаты измерений в абсолютных шкалах могут выражаться не только в безразмерных единицах, но и в процентах, промиллях, децибелах, битах (см. логарифмические шкалы),

3. Единицы абсолютных шкал могут применяться в сочетании с размерными единицами других шкал. Пример — плотность записи информации в бит/см.

4. Разновидностью абсолютных шкал являются дискретные (целочисленные, счетные, квантованные) шкалы, в которых результат измерения выражается безразмерным числом частиц, квантов или других единичных объектов, эквивалентных по количественному проявлению измеряемого свойства.

Например, значение электрического заряда выражается числом электронов, значение энергии монохроматического электромагнитного излучения — числом квантов (фотонов).

Иногда за единицу измерений в таких шкалах принимают какое-то определенное число частиц (квантов), например, один моль, т.е. число частиц равное числу Авогадро со специальным названием (Фарадей, Эйнштейн).

Абсолютная ограниченная шкала

Абсолютная шкала, диапазон значений которой находится в пределах от нуля до единицы (или некоторого предельного значения по спецификации шкалы).

Логарифмическая шкала

Шкала, построенная на основе систем логарифмов.

Примечание. Для построения логарифмических шкал обычно используются системы десятичных или натуральных логарифмов, а также система логарифмов с основанием два.

Логарифмическая шкала разностей

Логарифмическая шкала измерений, получаемая при логарифмическом преобразовании величины, описываемой шкалой отношений, или интервала в шкале разностей, т.е. шкала, определяемая зависимостью L = log (X/X₀), где Х — текущее, а Х₀ — принятое по соглашению опорное значение преобразуемой величины.

Примечание. Выбор опорного значения Х₀ определяет нулевую точку логарифмической шкалы разностей.

Логарифмическая абсолютная шкала

Логарифмическая шкала измерений, получаемая логарифмическим преобразованием абсолютных шкал, когда в выражении L = log X под знаком логарифма X — безразмерная величина, описываемая абсолютной шкалой.

Примечание. Другое название этой разновидности шкалы — логарифмическая шкала с плавающим нулем.

Биофизическая шкала

Шкала измерений свойств физического фактора (стимула), модифицированная таким образом, чтобы по результатам измерений этих свойств можно было прогнозировать уровень или характер реакции биологического объекта на действие этого фактора.

Одномерная шкала

Шкала, используемая для измерений свойства объекта, характеризуемого одним параметром; результаты измерений в такой шкале выражаются одним числом или знаком (обозначением).

Многомерная шкала

Шкала, используемая для измерений свойства объекта, характеризуемая двумя или более параметрами; результаты измерений в такой шкале выражаются двумя или более числами или знаками (обозначениями).

Примечания.

1. Некоторые свойства, в принципе, невозможно описать одним параметром. Например, импеданс и комплексный коэффициент отражения описываются двумя параметрами, образующими двумерные шкалы; цвет описывается тремя координатами в моделях цветовых пространств, образующими трехмерные шкалы.

2. Многомерные шкалы могут быть образованы сочетанием шкал различных типов.

Спецификация шкалы измерений

Принятый по соглашению документ, в котором дано определение шкалы и (или) описание правил и процедур воспроизведения данной шкалы (или единицы шкалы, если она существует).

Примечания.

1. Некоторые метрические шкалы, например, шкалы массы и длины, полностью специфицируются стандартизованными определениями единиц измерений.

2. Спецификации многих, даже метрических шкал, кроме определения единиц измерений содержат дополнительные положения. Например, спецификация шкалы световых измерений содержит не только определение единицы измерений яркости - канделы, но и табулированную функцию относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения.

Элементы шкал измерений

Основные понятия, необходимые для определения школ: класс эквивалентности, нуль, условный нуль, условная единица измерений, естественная (безразмерная) единица измерений, диапазон шкалы измерений.

Нуль шкалы

Элемент шкал порядка (некоторых), интервалов, отношений и абсолютных, их начальная точка.

Примечание. Различают естественный и условный нули шкал.

Естественный нуль шкалы

Начальная точка шкалы, соответствующая стремящемуся к нулю количественному проявлению измеряемого свойства.

Условный нуль шкалы

Точка шкалы разностей (интервалов) или шкалы порядка, которой по соглашению присвоено нулевое значение измеряемого свойства (величины).

Примечание. Шкала может простираться по обе стороны от точки условного нуля. Например, в наиболее распространенной календарной шкале за условный ноль принят день Рождества Христова. Поэтому общепринято обозначение «…лет до Рождества Христова».

Диапазон шкалы измерений Размер величины

Количественная определенность измеряемой величины, присущая конкретному объекту деятельности.

Значение величины

Оценка размера величины по соответствующей ей шкале в виде некоторого числа принятых для нее единиц, чисел, баллов или иных количественных знаков (обозначений).

Примечание. Для качественных свойств аналогичным термином является «оценка свойства».

Оценка свойства

Нахождение местоположения качественного свойства конкретного объекта деятельности на соответствующей шкале наименований.

Истинное значение величины

Значение величины, которое идеальным образом отражает положение на соответствующей ей шкале реализации количественного свойства конкретного объекта деятельности.

Примечание. Для качественных свойств аналогичным термином является «истинная оценка свойства».

Истинная оценка свойства

Оценка свойства, которая идеальным образом отражает положение на соответствующей шкале наименований реализации качественного свойства конкретного объекта деятельности.

Действительное значение величины

Значение величины, настолько близкое к истинному значению, что для данной цели может быть использована вместо нее.

Действительная оценка свойства

Оценка свойства, настолько близкая к истинной оценке, что для данной цели может быть использована вместо нее.

Единица измерений

Величина фиксированного размера, для которой условно (по определению) принято числовое значение, равное 1.

Примечания.

1. Термин «единица величины» является синонимом термина «единицы измерений».

2. Термин «единица физической величины», обозначающий более узкое понятие, применять не рекомендуется, так как невозможно определить границы его применения.

3. Понятие «единица измерений» не имеет смысла для свойств, описываемых шкалами наименований и порядка.

Система единиц (измерений)

Совокупность основных и производных единиц измерений, образованная в соответствии с принятыми по договоренности правилами (принципами).

Примечание. Термин «система единиц физических величин» не вполне корректен, так как известные системы единиц, например, Международная (SI), охватывают не только физические величины, но и геометрические (плоский и телесный углы), световые и др.

Пределы изменений значений измеряемого свойства, охватываемые данной конкретной реализации шкалы.

Измеряемое свойство

Проявления общего для объектов деятельности (тел, веществ, явлений, процессов) свойства, выделенного для познания и использования.

Примечание. Измеряют количественные и качественные свойства не только физических, но и нефизических объектов (биологических, психологических, социальных, экономических и др.).

Измеряемая величина (величина)

Измеряемое свойство, характеризуемое количественными различиями.

Примечание. Понятие «величина» не применимо к качественным свойствам, описываемым шкалами наименований, поэтому понятие «свойство» является более общим по сравнению с понятием «величина». Основные единицы системы

Единицы величин, размеры и размерности которых в данной системе единиц приняты за исходные при образовании размеров и размерностей производных единиц.

Примечание. Определения и процедуры воспроизведения некоторых основных единиц могут опираться на другие основные и производные единицы, а также на размерные и безразмерные константы.

Производные единицы системы

Единицы величин, образованные в соответствии с уравнениями, связывающими их с основными единицами или основными и уже определенными производными.

Системные единицы

Единицы, входящие в одну из принятых систем единиц.

Внесистемные единицы

Единицы, не входящие в рассматриваемую систему единиц.

Примечание. Единица, внесистемная по отношению к некоторой системе, может быть системной по отношению к другой системе.

Когерентная производная единица

Производная единица, связанная с другими основными и производными единицами системы уравнением, в котором числовой коэффициент равен 1.

Когерентная система единиц

Система единиц, состоящая из основных и когерентных производных единиц.

Примечание. Примером когерентной системы единиц является Международная система единиц — SI.

Кратная единица

Единица, в целое число раз большая системной или внесистемной единицы.

Примечание. В SI образуется с множителем 10 в степени п.

Дольная единица измерений

Единица, в целое число раз меньшая системной или внесистемной единицы.

Примечание. В SI образуется с множителем 10 в степени минус п.

Условная единица измерений

Единица, размер которой установлен по соглашению.

Примечание. Условными единицами измерений, в частности, являются основные единицы Международной системы единиц (SI).

Абсолютная единица измерений

Единица измерения величины, описываемой абсолютной шкалой, размер которой однозначно определяется безразмерным характером измеряемой величины.

Примечания.

1. В абсолютных единицах измеряются такие величины, как коэффициенты отражения, пропускания, усиления, ослабления и т.п.

2. Широко распространено применение дольных абсолютных единиц: процентов, промилле.

Логарифмическая единица измерений

Единица измерений логарифмической шкалы.

Примечание. Получили распространение логарифмические единицы: бел, децибел, лог, децилог, непер, байт и др.

Размер единицы

Размер величины, принятой за единицу измерения.

Измерение

Сравнение конкретного проявления измеряемого свойства (измеряемой величины) со шкалой (частью шкалы) измерений этого свойства (величины) с целью получения результата измерения (значения величины или оценки свойства).

Объект измерений

Объект деятельности (тело, вещество, явление, процесс), одно или несколько конкретных проявлений свойств которого подлежат измерениям.

Примечание. Объектами измерений являются как физические, так и нефизические объекты

Средство измерений

Объект, предназначенный для выполнения измерений, имеющий нормированные метрологические характеристики, воспроизводящий и (или) хранящий какую-либо часть (точку) шкалы с установленной погрешностью (неопределенностью) в течение заданного интервала времени.

Мера

Средство измерений, воспроизводящее и (или) хранящее одну или несколько точек шкалы измерений.

Примечание. Понятие меры применимо в шкалах, описывающих как количественные свойства (величины - «мера величины»), так и качественные свойства, например, «мера цвета» — стандартизованный образец цвета.

Однозначная мера

Мера, воспроизводящая и (или) хранящая одну точку шкалы.

Многозначная мера

Мера, воспроизводящая и (или) хранящая две или более точек шкалы.

Примечание. Многозначная мера может воспроизводить и (или) хранить некоторый участок шкалы. Пример: градуированный конденсатор переменной емкости.

Набор мер

Комплект мер, воспроизводящих точки шкалы (шкал), применяемых как в отдельности, так и, если это имеет смысл, в различных сочетаниях. Примеры: набор гирь, набор мер твердости, набор образцов цвета и т.д.

Измерительный прибор

Средство измерений, предназначенное для получения значения измеряемой величины или оценки свойства в установленном диапазоне (участке) шкалы измерений.

Примечание. Измерительный прибор, как правило, содержит меру и устройства для преобразования измеряемой величины (измеряемого свойства) в сигнал измерительной информации и его индикации в форме, доступной для восприятия.

Стандартный образец (вещества или материала)

Мера специфического свойства (величины), в том числе характеризующего состав или значение величины (величин), для измерения которой необходимо учитывать особенности данного вещества (материала).

Примечания.

1. Стандартные образцы, в основном, применяются непосредственно при выполнении измерений, но могут применяться и как эталоны при поверке (калибровке) средств измерений.

2. Существуют стандартные образцы неколичественных (качественных) свойств, например, в колориметрии широко применяются наборы стандартных образцов цвета объектов — атласы цветов.

Измерительный преобразователь

Средство измерений или его часть, служащее для получения и преобразования информации об измеряемой величине (измеряемом свойстве) в форму, удобную для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи.

Компаратор

Устройство, среда, объект, используемый для сравнения хранимых или воспроизводимых средствами измерений участков (точек) шкал измерений.

Примечание. Компаратор в совокупности с мерой может использоваться для измерений.

Шкала средства измерений

Часть отсчетного устройства средства измерений, представляющая собой упорядоченный ряд оцифрованных отметок, соответствующих хранимой и (или) воспроизводимой части шкалы измерений.

Принцип измерений

Явление или эффект, положенный в основу метода измерений.

Метод измерений

Прием или совокупность приемов сравнения конкретного проявления измеряемого свойства (измеряемой величины) со шкалой измерений возможных проявлений этого свойства (величины).

Результат измерений

Значение величины или оценка свойства, полученные путем измерений.

Примечания.

1. За результат измерений в шкалах разностей (интервалов), отношений и абсолютных, чаще всего принимают среднее арифметическое из ряда результатов равноточных наблюдений.

2. В шкалах порядка за результат измерений можно принять медиану результатов ряда наблюдений, но нельзя принимать среднее арифметическое

3. Результат измерений в шкалах наименований выражается эквивалентностью конкретного проявления свойства точке или классу эквивалентности соответствующей шкалы.

4. Результат измерений должен также содержать информацию о его неопределенности (погрешности).

Неопределенность результата измерений

Область (участок) шкалы измерений, в которой предположительно находится истинная оценка свойства или истинное значение измеряемой величины.

Погрешность результата измерений (погрешность измерений)

Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины

Примечания.

1. На практике всегда имеют дело с приближенной оценкой погрешности измерений, чаще всего получаемой как отклонение от действительного значения.

2. Термин «погрешность измерений» неприменим к результатам измерений в шкалах порядка и наименований, где применяется понятие «неопределенность результата измерения».

3. Различают по различным классификационным признакам погрешности измерений и их составляющие: систематические и случайные, инструментальные, метода измерений, абсолютные и относительные и др.

Абсолютная погрешность измерений (абсолютная погрешность)

Погрешность измерений, выраженная в единицах измеряемой величины.

Примечание. Термин «абсолютная погрешность» применим к результатам измерений в шкалах разностей (интервалов), отношений и абсолютных.

Относительная погрешность измерений (относительная погрешность)

Погрешность измерений, выраженная отношением абсолютной погрешности измерений к значению измеряемой величины.

Примечания.

1. Распространено представление относительной погрешности в процентах.

2. Понятие «относительная погрешность» применимо в измерениях величин по шкалам отношений и абсолютным шкалам, а также к интервалам величин, описываемых шкалами разностей (интервалов). Однако к самим величинам, описываемым шкалами разностей, это понятие неприменимо. Например, бессмысленно (невозможно) выражать в процентах погрешность измерений температуры по шкале Цельсия или погрешность датировки события.

Неопределенность воспроизведения шкалы

Неопределенности результатов измерений, выполняемых при воспроизведении шкалы.

Погрешности воспроизведения шкалы

Погрешности результатов измерений, выполняемых при воспроизведении точек шкалы.

Погрешность воспроизведения единицы измерений

Погрешность воспроизведения какой-либо точки шкалы разностей, отношений или абсолютной.

Неопределенности передачи шкалы

Неопределенности результатов измерений, выполняемых при передаче шкалы.

Погрешности передачи шкалы

Погрешности результатов измерений, выполняемых при передаче точек шкалы.

Погрешность передачи размера единицы измерений

Погрешность передачи какой-либо точки шкалы разностей, отношений или абсолютной.

Эталон (шкалы или единицы измерений)

Устройство, предназначенное и утвержденное для воспроизведения и (или) хранения и передачи шкалы или размера единицы измерений средствам измерений.

Примечание. В Законе РФ «Об обеспечении единства измерений» используется термин «эталон единицы величины», по смыслу соответствующий термину «эталон шкалы или единицы измерений».

Эталон шкалы измерений

Эталон, воспроизводящий всю или какую-либо часть шкалы измерений.

Примечания.

1. Эталон может воспроизводить одну точку шкалы (одно фиксированное значение величины) — см. эталон единицы измерений.

2. В шкалах наименований и порядка эталоны обязательно воспроизводят целиком практически используемый участок шкалы.

Эталон единицы измерений

Эталон, воспроизводящий одно значение измеряемой величины (одну точку шкалы).

Примечание. Воспроизводимое эталоном единицы измерений значение величины может отличаться от единицы измерений.

В настоящее время воспроизводят значение единицы измерений эталоны массы, длины, интервалов времени, электрического напряжения (исключительно или в ряду других значений).

Первичный эталон

Эталон, предназначенный для передачи шкалы или (и) размера единицы измерений вторичным и (или) рабочим эталонам, а также высокоточным средствам измерений.

Вторичный эталон

Эталон, которому путем сличения передается шкала или размер единицы от соответствующего первичного эталона для последующей передачи рабочим эталонам и другим средствам измерений.

Государственный эталон

Эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства.

Примечание. При международных сличениях государственные эталоны и другие, принадлежащие отдельным государствам эталоны, принято называть «национальными эталонами».

Международный эталон

Эталон, принятый по международному соглашению в качестве первичного международного эталона и служащий для согласования с ним шкал и размеров единиц измерений, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.

Рабочий эталон

Эталон, предназначенный для передачи шкалы (или размера единицы) рабочим эталонам низших разрядов (образцовым средствам измерений) и рабочим средствам измерений.

Примечания.

1. Рабочие эталоны могут по иерархической подчиненности подразделяться на рабочие эталоны 1, 2-го и т.д. разрядов.

2. Рабочие эталоны применяют для поверки и калибровки средств измерений.

Эталон сравнения

Эталон, применяемый для сличения эталонов, которые не могут быть по разным причинам непосредственно сличены друг с другом.

Эталон-переносчик

Пригодный для транспортирования эталон, конструктивно предназначенный для передачи шкалы или размера единицы поверяемому или калибруемому рабочему эталону или средству измерений на месте его эксплуатации.

Воспроизведение (шкалы или единицы измерений)

Совокупность операций, имеющих целью воссоздание шкалы измерений (или ее участка) или размера единицы, соответствующих их спецификации (определению). Передача шкалы (или размера единицы измерений)

Приведение шкалы (или ее участка) или размера единицы, хранимой поверяемым (калибруемым) эталоном или рабочим средством измерений в соответствие со шкалой (размером единицы измерений), воспроизводимой или хранимой более точным (исходным) эталоном.

Поверка средств намерений

Совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям.

Примечания.

1. Поверке подвергают средства измерений, применяемые в сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора.

2. Как правило, основной операцией поверки является сравнение поверяемого средства измерений с более точным эталоном, применяемым при поверке. Этим самим осуществляется передача шкалы измерений рабочему средству измерений с регламентированной точностью. Часто при поверке проводится градуировка поверяемого средства измерений по эталону.

Калибровка средства измерений

Совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не применяемого в сфере, подлежащей государственному метрологическому контролю и надзору.

Примечание. Калибровка является метрологической услугой, основной задачей которой является передача калибруемому средству шкалы измерений в интересующем заказчика (потребителя) диапазоне измерений при приемлемой точности.

Градуировка средств измерений (градуировка)

Экспериментальное определение градуировочной характеристики средства измерений, т.е. установление соответствия между сигналами измерительной информации (отсчетами) и шкалой измерений.

Примечание. Операции градуировки используются как при поверке, так и при калибровке. При этом могут устанавливаться поправки к показаниям градуируемых средств измерений.

В

Величина измеряемая

Воспроизведение (шкалы или единицы измерения)

Г

Градуировка средств измерений

д

Диапазон шкалы измерений

Е

Единство измерений

Единица измерений

Единица измерений абсолютная

Единица измерений внесистемная

Единица измерений дольная

Единица измерений кратная

Единица измерений логарифмическая

Единица измерений производная

Единица измерений производная когерентная

Единица измерений системная

Единица измерений системная основная

Единица измерений системная производная

Единица измерения условная

З

Значение величины

Значение величины действительное

Значение величины истинное

И

Измерение

К

Калибровка средств измерений Компаратор

М

Мера

Мера многозначная

Мера однозначная

Метрология

Метрология законодательная

Метрология практическая (прикладная)

Метрология теоретическая

Метод измерения

Н

Набор мер

Неопределенность воспроизведения шкалы

Неопределенность передачи шкалы

Неопределенность результата измерений

Нуль шкалы

Нуль шкалы естественный

Нуль шкалы условный

О

Образец стандартный

Объект измерений

Оценка свойств

Оценка свойств действительная

Оценка свойств истинная

П

Передача шкалы (или размера единицы измерения)

Поверка средств измерений

Погрешность воспроизведения единицы

Погрешность воспроизведения шкалы

Погрешность измерения абсолютная

Погрешность измерения относительная

Погрешность передачи размера единицы измерений

Погрешность передачи шкалы

Погрешность результата измерений

Преобразователь измерительный

Прибор измерительный Принцип измерений

Р

Размер величины

Размер единицы

Результат измерений

С

Свойство измеряемое

Система единиц Система единиц когерентная

Спецификация шкалы измерений

Средство измерений

Т

Тип шкалы

Ш

Шкала абсолютная

Шкала абсолютная ограниченная

Шкала биофизическая

Шкала величин

Шкала измерений

Шкала логарифмическая

Шкала логарифмическая абсолютная

Шкала логарифмическая разностей

Шкала многомерная

Шкала наименований

Шкала одномерная

Шкала отношений

Шкала порядка

Шкала разностей (интервалов)

Шкала средств измерений

Э

Эталон

Эталон вторичный

Эталон государственный

Эталон единицы измерений

Эталон международный Эталон рабочий

Эталон сравнения

Эталон первичный

Эталон-переносчик

Эталон шкалы измерений

Элемент шкалы измерений

Материалы для организации дистанционного обучения. Физика (7-9 классы)

ГОСТ 20398.14-88 Транзисторы полевые. Метод измерения выходной мощности, коэффициента усиления по мощности и коэффициента полезного действия стока

Текст ГОСТ 20398.14-88 Транзисторы полевые. Метод измерения выходной мощности, коэффициента усиления по мощности и коэффициента полезного действия стока

3 коп. БЗ 11—88/831

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ТРАНЗИСТОРЫ ПОЛЕВЫЕ

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ, КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ по мощности И КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ СТОКА

ГОСТ 20398.14—88

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 621.382.323.001.4:006.354 Группа Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТРАНЗИСТОРЫ ПОЛЕВЫЕ

Метод измерения выходной мощности, коэффициента усиления по мощности и коэффициента полезного действия стока

Field-effect transistors. Method of measuring¹ output power, power gain and drain efficiency

ОКП 62 2312

ГОСТ

20398.14—88

Срок действия с 01.01.90 до 01.01.95

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на мощные высокочастотные и сверхвысокочастотные полевые транзисторы и устанавливает метод измерения выходной мощности, коэффициента усиления по мощности и коэффициента полезного действия стока в схеме генератора с независимым возбуждением.

Общие требования при измерении требования безопасности — по ГОСТ 20398.0.

1. УСЛОВИЯ и РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1. Измерение выходной мощности (Р_Вых), коэффициента усиления по мощности {Кур) у коэффициента полезного действия стока (цс) следует проводить при напряжении источника питания стока, входной мощности и частоте измерения, указанных в стандартах, технических условиях на транзисторы конкретных типов или в программах испытаний.

В процессе измерения, при необходимости, регулируют напряжение смещения в цепи затвора.

1.2. Измерение проводят в непрерывном или импульсном режиме в соответствии с указаниями технических условий на транзисторы конкретного типа. При измерении в импульсном режиме скважность и длительность импульса устанавливают в соответствии с техническими условиями на транзистор конкретного типа.

Издание официальное ★

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1989

2. АППАРАТУРА

2.1. Выходную мощность, коэффициент усиления по мощности, коэффициент полезного действия стока следует измерять на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже.

G1—генератор возбуждения; PW1—измеритель проходящей мощности; EJ, £2—вводы питания; Тр1, Тр2—согласующие трансформаторы; 02—блок питания транзистора; VT—измеряемый транзистор с контактодержателем; PW2—измеритель выходной мощности; РА—измеритель постоянного тока стока; PVf, PV2—измерители постоянных напряжений на стоке и затворе

2.2. Генератор возбуждения G1 должен обеспечивать регулировку мощности возбуждения. Допускаемое отклонение частоты генератора возбуждения G1 не должно превышать ±5%.

На выходе генератора возбуждения G1 рекомендуется использовать развязывающее устройство, например поглощающий ослабитель с ослаблением не менее 3 дБ или ферритовый вентиль с обратным ослаблением не менее 6 дБ.

2.3. Измеритель проходящей мощности PW1 должен обеспечивать измерение входной мощности на входе измеряемого транзистора.

Допускается применять другие способы контроля входной мощности, например градуировать генератор возбуждения G1 непосредственно в единицах входной мощности с помощью измерителя PW2, заменив измеряемый транзистор перемычкой.

2.4. Входной и выходной согласующие трансформаторы Тр1, Тр2 должны обеспечивать необходимые пределы настройки входной и выходной цепей для достижения максимальной мощности на выходе измеряемого транзистора.

2.5. Контактодержатель может содержать элементы, обеспечивающие предварительное согласование измеряемого транзистора по входу и выходу. Цепи ввода питания допускается размещать непосредственно в контактодержателе.

2.6. Измеритель PW2 должен обеспечивать измерение выходной мощности транзистора. Допускается шкалу измерителя PW2 градуировать в значениях Кур и tj_c по формулам I и 2.

При необходимости (например для расширения пределов измерения) допускается перед измерителем PW2 устанавливать регулируемый или фиксированный ослабитель.

2.7. Вводы питания Е1 и Е2 должны обеспечивать подачу смещения на измеряемый транзистор.

2.8. Блок питания G2 должен обеспечивать подачу постоянного напряжения на сток и затвор измеряемого транзистора.

2.9. Измерители постоянного напряжения PV1 и PV2 должны обеспечивать измерение постоянного напряжения на стоке и на затворе измеряемого транзистора с погрешностью ±2%.

2.10. Измеритель постоянного тока РА должен обеспечивать измерение постоянного тока стока с погрешностью ±2%.

2-11. При измерении рекомендуется учитывать потери мощности во вводах питания, согласующих трансформаторах, контакто-держателе. Методика учета потерь должна приводиться в техническом описании на конкретную измерительную установку.

2.12. При необходимости во входную и выходную цепи могут дополнительно включаться фильтры, обеспечивающие ослабление второй и третьей гармоник рабочей частоты генератора G1 не менее чем на 10 дБ.

2.13. Основная погрешность измерительных установок при измерении Я_г>ых> Кур и т|с не должна превышать ±20%.

Измерительные установки, предназначенные для измерения транзисторов конкретных типов, должны обеспечивать показатели точности измерений Я_вЫХу Куг, г|_с, установленные в стандартах

или технических условиях на транзисторы этих типов.

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. В схему включают измеряемый транзистор и устанавливают режим постоянного тока.

3.2. От генератора возбуждения G1 задают на измеряемый транзистор входную мощность, значение которой измеряют измерителем PW1.

3.3. Трансформаторами Тр1 и Тр2 настраивают измеряемый транзистор до достижения максимальной выходной мощности.

Входную и выходную цепи настраивают методом последовательного приближения. При необходимости мощность возбуждения увеличивают последовательно ступенями с поэтапной настройкой согласующих трансформаторов.

3.4. Измерителем PW2 измеряют значение выходной мощности Явых-

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИИ

4 1. Коэффициент усиления по мощности (Кур) отсчитывают по шкале измерителя PW2 или определяют по формуле

(1)

4.2. Коэффициент полезного действия стока (г)_с) отсчитывают по шкале измерителя PW2 или определяют по формуле

Р вых

1_си_с⁹

где Uс — постоянное напряжение питания стока транзистора, измеряемое измерителем постоянного напряжения PV1;

1_С —■ постоянный ток стока транзистора, измеряемый измерителем постоянного тока РА.

5. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1. Границы интервала (6р), в котором с вероятностью 0,997 находится погрешность измерения Р_Ъых, определяют по формуле

где боги — основная погрешность измерительной установки; б и, б/, 6т — погрешности установления напряжения стока, частоты измерения, температуры окружающей среды, аир, <х/р, сетр—коэффициенты влияния напряжения стока, частоты измерения и температуры окружающей среды на значение измеряемой выходной мощности транзистора.

5.2. Границы интервала (6к), в котором с вероятностью 0,997 находится погрешность измерения коэффициента усиления по мощности транзистора, определяют по формуле

±V I КАТ

где а_ик, ot/pc, а_Тк— коэффициенты влияния напряжения стока,

частоты измерения, температуры окружающей среды на значение измеряемого коэффициента усиления по мощности транзистора.

5.3. Границы интервала (бг,), в котором с вероятностью 0,997 находится погрешность измерения коэффициента полезного действия стока транзистора определяют по формуле

где 6i — погрешность измерения постоянного тока

стока;

clut), ol/ti, атъ, а**!— коэффициенты влияния напряжения стока,

частоты измерения, температуры окружающей среды и тока стока на значение определяемого коэффициента полезного действия стока.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21.12.88 № 4353

2. Срок проверки — 1994 г.

Периодичность проверки — 5 лет

3. ВЗАМЕН ОСТ 11336.916—80

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕН-

Редактор В. М. Лысенкина Технический редактор Г. А. Теребинкина Корректор В. И. Кануркина

Сдано в наб. 18.01.89 Подл, в печ. 10.03.89 0,5 уел. п. л 0,5 уел. кр.-отт. 0,30 уч.-изд. л. Тир. 8 000 Цена 3 к.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер., 3 Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 192

Коэффициент полезного действия машин — Справочник химика 21

    Коэффициенты полезного действия машин, работающих в подобных режимах, приближенно можно пола- [c.82]

    Отклонение от идеального изоэнтропического процесса в машине учитывается обычно с помощью дополнительного множителя, представляющего собой коэффициент полезного действия машины. В случае компрессора получим [c.36]

    Карно установил, что коэффициент полезного действия машины [к. п. д.) при работе по обратимому циклу не зависит от природы рабочего тела, а определяется только интервалом температур, в котором совершается работа. [c.78]

    Докажем теперь лемму Карно. Для идеального газа в цикле Карно коэффициент полезного действия машины т] зависит только от температур Т и Тч  [c.42]

    По определению v4 = Qi—Q2 — работа за один цикл. Отсюда и находим нужное соотношение для коэффициента полезного действия машины Карно, использующей идеальный газ  [c.43]

    Кавитация может иметь место в гидромашинах (насосах и гидротурбинах), а также на лопастях быстровращающихся гребных винтов. В этих случаях следствием кавитации является резкое снижение коэффициента полезного действия машины и затем по- [c.72]

    Пневматические шины по сравнению с металлическими гусеницами трактора позволяют снизить давление на грунт и расход горючего, увеличить коэффициент полезного действия машины и силу тяги. [c.42]

    Коэффициент полезного действия машины [c.56]

    К каждой кривой характеристики машины, приведенной на диаграмме снизу примыкает очерченная зона поля Q — Я, в пределах- которой может выбираться дымосос или вентилятор с допустимым по ГОСТ 5308-50 к. п. д, Коэффициент полезного действия машин в крайних точках характеристик составляет 0,9г]тах на нижней границе зоны составляет 0,83т)шах. [c.137]

    Чтобы определить коэффициент полезного действия этого цикла, нам нужно пользоваться только уравнением состояния идеального газа и тем законом, что внутренняя энергия идеального газа не зависит от объема. В то же время для определения коэффициента полезного действия машины Карно приходится вводить, кроме того, уравнения для адиабатического сжатия и теплоемкости газа. [c.263]

    Так как только работа Лд является полезной, то1 общий коэффициент полезного действия машины (к.п.д.) мо жет быть определен из уравнения [c.299]

    Существует и другой аспект вредного воздействия вибраций — они разрушительно действуют на оборудование, фундаменты, сооружения, здания. Под действием вибраций падает коэффициент полезного действия машин, сокращается межремонтный пробег, возникают аварии, которые очень часто сопровождаются несчастными случаями. [c.66]

    Еще в 1824 г. П. Л. Сади Карно (1796—1832) рассмотрел и проанализировал условия получения механической энергии в паровом двигателе. Это исследование, начатое им совместно с отцом Л. Н. Карно (1753—1823), известным деятелем эпохи Великой французской революции, привело к открытию так называемого цикла Карно. Анализ действия парового двигателя показал, что механическая работа может быть создана лишь при наличии разницы температур в нагревателе и холодильнике двигателя. Чем больше эта разность, тем больше коэффициент полезного действия машины. [c.410]

    Коэффициент полезного действия машины составляет около 80%. [c.351]

    Первая из них имеет главным образом исторический интерес. Вильям Томсон (Кельвин), который в 1848 г. предложил использовать коэффициент полезного действия машины Карно для установления температурной шкалы, принял вначале зависимость т] от температуры линейной, т. е. [c.29]

    Коэффициент полезного действия машины Карно может быть равен единице лишь в том случае, если все количество теплоты, воспринятое рабочим телом машины от нагревателя, превращается в работу, а количество теплоты, отданное охладителю (Q2 в уравнении (И)), равно нулю. Температура охладителя, при которой [c.32]

    Подбирая объемы и г, всегда можно построить циклы с одинаковой площадью, т. е. независимо от допускаемого различия в коэффициентах полезного действия т] я ц удается выполнить условие Л==Р1—Рг—Q2=Л В результате этога оба цикла смогут замкнуться одновременно, и после одного оборота обоих циклов в окружающей среде произойдут только переносы теплоты между телами с температурами Г1 и Гг. Если коэффициенты полезного действия машин не равны, то машину с большим коэффициентом полезного действия можно выбрать в качестве тепловой, а другую, работающую на идеальном газе, сделать холодильной. Если допущение о том, что коэффициент полезного действия первой машины больше, чем второй, является правильным, то [c.25]

    В разделе а вычисляется необходимая скорость теплоотвода Затем в разделе б определяется коэффициент полезного действия машины и далее в разделе в рассчитывается повышение температуры полимера в головке. [c.209]

    В этом примере рассматривается червяк с заданной длиной и диаметром. Задача состоит в том, чтобы (1) определить такую конструкцию червяка, при которой при данной скорости вращения будет достигаться максимальная производительность и (2) исследовать коэффициент полезного действия машины при такой конструкции червяка, которая обеспечивает максимальную производительность. [c.273]

    Пример 1. Вычислить коэффициент полезного действия машины, получающей пар при 140° С и выпускающей его при 105° С. [c.85]

    Итак, коэффициент полезного действия машины, работающей равновесно по циклу Карно между тепловыми резервуарами с температурами Тх и Тз, может быть выражен через температуры теплоотдатчика и теплоприемника. [c.36]

    Ар — полная потеря напора т] — коэффициент полезного действия машины или насоса, создающего напор у — удельный вес теплоносителя. [c.39]

    Коэффициент полезного действия машины. . 0,93 [c.279]

    Для кручения нити толщиной 6,67 текс используются крутильные машины типа КЭ-250-И на 124 веретена с частотой вращения 9000 об/лшн. Коэффициент полезного действия машины — 0,95. [c.336]

    Выражение (III, 4) получено без каких-либо предположений относительно обратимости машины //. Поэтому оно может относиться как к обратимому, так и необратимому процессам. Из выражения (III, 46) следует, что знак равенства относится кобра-т и м ы м циклам. Следовательно, знак неравенства относится к необратимым циклам. В этих циклах необратимость связана, на-гфимер, с тем. что часть работы путем трения превращается в теплоту, вследствие чего уменьшается коэс[)фициент полезного дейст-ния цикла. Таким образом, коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей необратимо, меньше, чем коэффициент полезного действия машины, работающей п обратимому циклу Карно между теми же температурами. [c.83]

    Такой же эффект регулирования (уменьшение подачи газа при р = onst) может быть достигнут путем изменения степени прикрытия задвижки или дроссельного клапана на нагнетательном газопроводе. В этом случае, как и у центробежного насоса (см. рис. П-10), изменяется производительность при постоянном давлении в нагнетательном газопроводе (перемещается рабочая точка) благодаря изменению характеристики последнего при неизменной характеристике машины. Данный способ сопряжен, однако, с увеличением удельного расхода энергии из-за падения коэффициента полезного действия машины и роста гидравлического сопротивления задвижки. [c.155]

    Наиболее экономичным является способ регулирования работы центробежных компрессоров путем измеиеиня их числа оборотов, который практически возможен, однако, в случаях, когда машина приводится в движение паровой или газовой турбиной. Располагая универсальной характеристикой, можно обеспечить требуемые параметры рабочей точки без ввода дополнительных гидравлических сопротивлений и перепуска сжатого газа. Удельный расход энергии при Этом изменяется незначительно в результате некоторого уменьшения коэффициента полезного действия машины в сравнении с его значением для номинального рабочего режима. [c.155]

    Отношение иолезной работы к затраченной называется коэффициентом полезного действия машины. Сокращенно он обозначается к. п. д. или греческой буквой г]. Обычно к, п. д. выражают в процентах. К. п. д. для паровых машин не выше 10—15% к. п. д. бензиновых двигателей внутреннего сгорания и паровых турбин около 25%. [c.22]

    Над загрузочным отверстием рабочего цилиндра закреплена воронка 8 из листового материала, габариты которой рассчитаны на одновременный прием всей заправки смесителя. Примерная высота воронки от пола 2700 м. Она снабжена смотровой дверкой. Верхний фланец воронки крепится к течке разгрузочного отверстия смесителя, если шприц-машина установлена непосредственно под ним. С целью непрерывного питания червяка каучуком или резиновой смесью на правой стороне загрузочной воронки (со стороны торца головки) укреплен пневматический цилиндр двойного действия диаметром 150 мм, имеюший поршень-толкатель, ход которого равен 520 мм. Этот поршень осуществляет проталкивание материала к червяку. Поршень цилиндра управляется соленоидным клапаном, который обеспечивает его подъем к моменту выгрузки очередной порции из смесителя. Наличие толкателя и описанная выше конструкция червяка повышают коэффициент полезного действия машины, так как уменьшают скольжение смеси при прохождении ее через рабочий цилиндр. [c.97]

    Современные методы расчета гидравлических маЩин позволяют теоретически лишь весьма приближеино определить показатели их работы на нерасчетных режимах. Что же касается коэффициента полезного действия машины, то определение его значения даже на одном расчетном режиме может быть выполнено в большинстве случаев с недостаточной точностью. [c.189]

    Величины Р я V не определяют однозначно величин О или W, потому что количество поглощаемой системой теплоты может варьировать. Хорошо известно также, что количество теплоты, превращенной машиной в работу, зависит от коэффициента полезного действия машины. Следовательно, йО и с Н7 не являются полными дифференциалами, и величины Р и зависят не просто от начальных и конечных величин Р и У, но и от пути перехода из состояния Р1У1 Б состояние Рг г. Два возможных пути перехода показаны схематически на фиг. 26. [c.155]

    Сновальные машины. Около 10% текстильной нити, т. е. 2500 кг/сут выпускается на сновальных валиках. Для сновки нити толщиной 6,67 используются сновальные машины типа Текстима 4107 на 400 нитей. Скорость сновки принимается 215 м/мин. Коэффициент полезного действия машины — 0,38. Сновальные машины работают в 2 смены, т. е. 16 ч/сут. [c.336]

    Показателем экономичности эксплуатации является к. п. д. Полный к. п. д. индукционной установки включает тепловой и электрический к. п. д. Так как тепловой к. п. д. не зависит от частоты тока, то достаточно исследовать зависи.мость электрического к. п. д. установки от частоты. В большинстве случаев тигельные индукционные печи питаются током повышенной частоты, ге-нерируемы.м специальным преобразователем или (редко) ламповым генератором. Поэтому при определении электрического к. п. д. индукционной установки следует учитывать не только к. п. д. системы индуктор — металл (садка), но и к. п. д. преобразователя частоты. Коэффициент полезного действия машинных преобразователей, являюш1. хся в настоящее время основным видом преобразователей частоты для инду.кционных установок повышенной частоты (в том числе и для тигельных индукционных печей), при возрастании частоты в общем уменьшается вследствие увеличения потерь в стали и меди. [c.214]

Экономия за счет масштаба Определение

Что такое эффект масштаба?

Эффект масштаба — это экономическое преимущество, которое получают компании, когда производство становится эффективным. Компании могут добиться эффекта масштаба за счет увеличения производства и снижения затрат. Это происходит потому, что затраты распределяются на большее количество товаров. Затраты могут быть как фиксированными, так и переменными.

Ключевые выводы

• Экономия на масштабе — это рентабельность, которую компании получают, когда производство становится эффективным, поскольку затраты могут быть распределены на большее количество товаров.
• Размер бизнеса зависит от того, может ли он достичь экономии на масштабе — более крупные компании будут иметь больше экономии и более высокий уровень производства.
• Эффект масштаба может быть как внутренним, так и внешним. Внутренняя экономия вызвана факторами внутри одной компании, в то время как внешние факторы влияют на всю отрасль.

Объяснение экономии от масштаба

Понимание экономии от масштаба

Когда дело доходит до экономии на масштабе, обычно имеет значение размер бизнеса.Чем крупнее бизнес, тем больше экономия средств. Эффект масштаба может быть как внутренним, так и внешним. Внутренняя экономия от масштаба основана на управленческих решениях, а внешняя — на внешних факторах.

Внутренние функции включают бухгалтерский учет, информационные технологии и маркетинг. Первые две причины также считаются операционной эффективностью и синергизмом. Вторые две причины называются преимуществами слияний и поглощений.

Экономия на масштабе является важной концепцией для любого бизнеса в любой отрасли и представляет собой экономию средств и конкурентные преимущества, которые имеют более крупные предприятия по сравнению с более мелкими.

Большинство потребителей не понимают, почему более мелкие компании взимают больше за аналогичный продукт, продаваемый более крупной компанией. Это потому, что стоимость единицы зависит от того, сколько компания производит. Более крупные компании могут производить больше, распределяя затраты на производство на большее количество товаров. Отрасль также может диктовать стоимость продукта, если несколько разных компаний производят аналогичные товары в этой отрасли.

Существует несколько причин, по которым эффект масштаба приводит к снижению удельных затрат.Во-первых, специализация труда и более интегрированные технологии увеличивают объемы производства. Во-вторых, более низкие удельные затраты могут быть получены за счет оптовых заказов от поставщиков, более крупных закупок рекламы или более низких затрат на капитал. В-третьих, распределение внутренних функциональных затрат на большее количество произведенных и проданных единиц помогает снизить затраты.

Компания может создать эффект масштаба, когда она становится слишком большой и стремится к экономии на масштабе.

Внутренний и внешний эффект масштаба

Как упоминалось выше, существует два разных типа экономии за счет масштаба.Внутренняя экономия осуществляется внутри компании. Внешние основаны на внешних факторах.

Внутренняя экономия на масштабе возникает, когда компания сокращает расходы внутри компании, поэтому она уникальна для этой конкретной фирмы. Это может быть результатом огромного размера компании или решений руководства фирмы. Более крупные компании могут достичь внутренней экономии за счет масштаба — снизить свои затраты и повысить уровень производства — потому что они могут покупать ресурсы оптом, иметь патент или специальную технологию или потому, что они могут получить доступ к большему капиталу.

С другой стороны, внешняя экономия за счет масштаба достигается за счет внешних факторов или факторов, влияющих на всю отрасль. Это означает, что ни одна компания не контролирует расходы самостоятельно. Это происходит, когда есть высококвалифицированный персонал, субсидии и / или снижение налогов, а также партнерства и совместные предприятия — все, что может сократить расходы для многих компаний в конкретной отрасли.

Пределы эффекта масштаба

Методы и технологии управления на протяжении десятилетий фокусировались на ограничении эффекта масштаба.

Затраты на установку ниже благодаря более гибкой технологии. Цена на оборудование более близка к производственной мощности, что позволяет более мелким производителям, таким как сталелитейные мини-заводы и крафтовые пивоварни, легче конкурировать.

Аутсорсинг функциональных услуг делает затраты более похожими для предприятий различного размера. Эти функциональные услуги включают бухгалтерский учет, человеческие ресурсы, маркетинг, казначейство, юриспруденцию и информационные технологии.

Микропроизводство, гиперлокальное производство и аддитивное производство (3D-печать) могут снизить как затраты на установку, так и производственные затраты.Глобальная торговля и логистика способствовали снижению затрат, независимо от размера отдельного предприятия.

В целом средняя стоимость продаваемых товаров в промышленно развитых странах снижается примерно с 1995 года.

Примеры экономии от масштаба

В больнице это по-прежнему 20-минутный визит к врачу, но все накладные расходы больничной системы распределяются на большее количество посещений врача, и человек, помогающий врачу, больше не является дипломированной медсестрой, а техником или медсестрой. помощник.

Рабочие магазины производят товары группами, например, рубашки с логотипом вашей компании. Важным элементом стоимости является установка. В рабочих местах более крупное производство требует меньших затрат на единицу продукции, поскольку затраты на разработку логотипа и создание шелкографии распределяются между большим количеством рубашек. На сборочном заводе удельные затраты снижаются за счет более бесшовных технологий с роботами.

Кухня ресторана часто используется, чтобы проиллюстрировать, насколько ограничена экономия на масштабе: больше поваров в небольшом помещении мешают друг другу.В экономических диаграммах это проиллюстрировано некоторой разновидностью U-образной кривой, на которой средняя стоимость единицы продукции падает, а затем растет. Рост затрат по мере роста объемов производства называется «эффектом масштаба».

Что такое эффект масштаба?

Экономия на масштабе — это преимущества, которые иногда могут возникать в результате увеличения размера бизнеса. Например, компания может получить экономию на масштабе благодаря оптовым закупкам. Покупая сразу большое количество товаров, она могла договориться о более низкой цене за единицу, чем ее конкуренты.

Что вызывает эффект масштаба?

Вообще говоря, эффекта масштаба можно достичь двумя способами. Во-первых, компания может реализовать внутреннюю экономию на масштабе, реорганизовав способ распределения и использования своих ресурсов, таких как оборудование и персонал, внутри компании. Во-вторых, компания может реализовать внешнюю экономию от масштаба, увеличиваясь в размерах по сравнению со своими конкурентами, используя этот увеличенный масштаб для участия в конкурентных практиках, таких как переговоры о скидках при оптовых закупках.

Почему важна экономия на масштабе?

Эффект масштаба важен, потому что он может помочь предоставить предприятиям конкурентное преимущество в своей отрасли. Поэтому компании будут стараться реализовать эффект масштаба везде, где это возможно, точно так же, как инвесторы будут пытаться определить эффект масштаба при выборе инвестиций. Один особенно известный пример экономии на масштабе известен как сетевой эффект.

(MES) — обзор, как найти

Что такое минимальная эффективная шкала (MES)?

Минимальный эффективный масштаб (MES) — это точка на кривой LRAC (долгосрочных средних затрат), в которой бизнес может работать эффективно и продуктивно при минимально возможных удельных затратах.Минимальный эффективный масштаб также может представлять собой диапазон продукции, при котором компания получает постоянную отдачу от масштаба при минимально возможных затратах на единицу продукции.

Поиск минимальной эффективной шкалы

1. Кривая долгосрочных средних затрат (LRAC)

Кривая долгосрочных средних затрат (LRAC) отображает средние затраты компании в в долгосрочной перспективе, где все исходные данные различны. Первоначальный наклон вниз обусловлен эффектом масштаба Экономия масштаба Экономия масштаба относится к преимуществу затрат, которое испытывает фирма при увеличении уровня выпуска продукции.Преимущество возникает благодаря расширению. Однако по мере увеличения затрат кривая может либо достичь минимальной точки для уникального уровня выпуска, либо оставаться постоянной при минимальных затратах на единицу, обеспечивая постоянную отдачу от масштаба для диапазона выпуска, а затем начать расти. Здесь выпуск — это уровень / количество производства.

Возврат к масштабу : Относится к изменению в выпуске, произведенном, когда входные факторы производства варьируются в той же пропорции.

Экономия за счет масштаба : считается, что компания достигает экономии за счет масштаба, когда стоимость единицы продукции снижается с увеличением уровня производства. По мере увеличения уровня производства стоимость распределяется между большим количеством единиц. Эффект масштаба приводит к снижению отношения фиксированных затрат к общим затратам, повышению эффективности и прибыли, а также снижению затрат для клиентов.

Однако по мере роста компании и увеличения масштабов деятельности коммуникация.Коммуникация определяется как передача информации для лучшего понимания. Это может быть сделано устно (посредством устного обмена), через письменные средства массовой информации (книги, веб-сайты и журналы), визуально (с использованием графиков, диаграмм и карт) или невербально между сотрудниками, и это может отрицательно сказаться на работе сотрудников. база сотрудников становится сложной задачей.

Постоянная отдача от масштаба : Когда увеличение затрат, таких как рабочая сила, увеличивает выпуск продукции в той же пропорции, считается, что компания достигает постоянной отдачи от масштаба.Даже на таком уровне компания может получить эффект масштаба за счет оптовых закупок, что приведет к снижению средней стоимости. Следовательно, это может повысить уровень производства и, тем не менее, добиться снижения затрат.

Неэффективность масштаба : По мере роста компании плохая коммуникация между сотрудниками и трудности в управлении более крупным бизнесом могут привести к относительно более высокому увеличению долгосрочных средних затрат при увеличении объема производства.

Уменьшение отдачи от масштаба : Если увеличение затрат компании увеличивает выпуск на меньшую долю, то считается, что компания испытывает уменьшение отдачи от масштаба.

Снижение отдачи от масштаба по существу не приводит к снижению экономии от масштаба. Компания может снизить свою стоимость, закупив оптом; следовательно, увеличение выпуска приведет к увеличению затрат на меньшую долю. В таком случае компания испытывает снижение отдачи от масштаба; тем не менее, он не страдает от эффекта масштаба. В случае, если производственные затраты компании постоянны, за уменьшающейся доходностью может последовать неэкономия на масштабе.

2. Кривая долгосрочных средних затрат и кривая долгосрочных предельных затрат (LMC)

Оптимальная точка работы достигается там, где пересекаются кривые LRAC и LMC. Следовательно, минимально эффективный масштаб достигается, когда LRAC = LMC .

Кривая долгосрочных предельных затрат (LMC) : показывает дополнительные общие затраты, которые понесены для каждой дополнительной единицы продукции, произведенной, когда все входные факторы являются переменными.

Рынки и минимальный эффективный масштаб

• В отраслях с высоким соотношением постоянных и переменных затрат себестоимость единицы продукции может быть существенно снижена при увеличении уровня производства. Это приведет к концентрированию рынка, поскольку эффект масштаба станет препятствием для новых участников.
• В случае конкурентных рынков, где многие поставщики могут достичь минимально эффективного масштаба, могут быть ограниченные возможности для достижения экономии масштаба.
• На рынке с монополией меньше компаний. Следовательно, минимально эффективный масштаб может быть достигнут при более высоких уровнях производства, чем в отрасли.
• Больше компаний на рынке работают эффективно, когда минимальный эффективный масштаб достигается на уровнях выпуска, относительно более низких, чем в отрасли.

Ключевые выводы

• Минимальный эффективный масштаб — это точка, в которой долгосрочные средние затраты минимальны, и, следовательно, компания может получить конкурентное преимущество, производя товары и услуги с таким уровнем производительности и затрат.
• По мере роста компании неспособность контролировать более крупные компании и повышенные эксплуатационные расходы приводят к снижению экономии от масштаба. Организация не может получить эффект масштаба сверх минимального эффективного масштаба.
• Минимальный эффективный масштаб влияет на структуру рынка.

Дополнительные ресурсы

CFI является официальным поставщиком глобальной страницы программы коммерческого банковского и кредитного анализа (CBCA) ™ — CBCAGet Сертификация CFI CBCA ™ и получение статуса коммерческого банковского и кредитного аналитика.Зарегистрируйтесь и продвигайтесь по карьерной лестнице с помощью наших программ и курсов сертификации. программа сертификации, призванная помочь любому стать финансовым аналитиком мирового уровня. Для продолжения карьерного роста вам будут полезны следующие дополнительные ресурсы CFI:

• Использование производственных мощностей Использование производственных мощностей Использование производственных мощностей относится к производственным и производственным возможностям, которые используются страной или предприятием в любой отдельно взятой стране.
• Экономика производства Экономика производства Производство относится к количество единиц, выпускаемых фирмой за определенный период времени.С точки зрения микроэкономики, фирма, которая работает эффективно. Одним из наиболее популярных методов является классификация в соответствии с
• Эффективность рынка Эффективность рынка Эффективность рынка — это относительно широкий термин, который может относиться к любому показателю, который измеряет разброс информации на рынке. Эффективный рынок — это рынок, на котором

Эффект масштаба — определение, типы, эффекты эффекта масштаба

Что такое эффект масштаба?

Экономия на масштабе означает преимущество в стоимости, которое получает фирма при увеличении уровня выпуска продукции.Преимущество возникает из-за обратной зависимости между фиксированными затратами на единицу продукции и произведенным количеством. Чем больше объем произведенной продукции, тем ниже фиксированные затраты на единицу продукции. Фиксированные и переменные затраты — это то, что можно классифицировать несколькими способами в зависимости от их характера. Один из самых популярных методов — это классификация по.

Экономия на масштабе также приводит к снижению средних переменных затрат Фиксированные и переменные затраты Стоимость — это то, что можно классифицировать несколькими способами в зависимости от ее характера.Один из самых популярных методов — это классификация по (средним нефиксированным затратам) по увеличению выпуска. Это достигается за счет операционной эффективности и синергии. При слияниях и поглощениях возможны различные виды синергии. В этом руководстве приведены примеры. Синергия — это любой эффект, который увеличивает стоимость объединенной фирмы выше совокупной стоимости двух отдельных фирм. В сделках M&A может возникнуть синергизм в результате увеличения масштабов производства.

Фирма может реализовать эффект масштаба на любом этапе производственного процесса Стоимость произведенных товаров (COGM) Стоимость произведенных товаров (COGM) — это термин, используемый в управленческом учете, который относится к графику или заявлению, которое показывает общую сумму. В этом случае производство относится к экономической концепции производства и включает в себя все виды деятельности, связанные с товаром, без участия конечного покупателя. Таким образом, компания может принять решение об использовании эффекта масштаба в своем отделе маркетинга, наняв большое количество специалистов по маркетингу.Бизнес также может принять то же самое в отношении разделения источников ресурсов, перейдя от человеческого труда к машинному.

Влияние эффекта масштаба на производственные затраты

1. Это снижает фиксированные затраты на единицу продукции. В результате увеличения производства фиксированные затраты распределяются на больший объем выпуска, чем раньше.
2. Снижает переменные затраты на единицу продукции. Это происходит по мере того, как расширенные масштабы производства повышают эффективность производственного процесса.

Изображение: Курсы CFI по финансовому анализу

На приведенном выше графике показаны долгосрочные средние затраты (LRAC), с которыми сталкивается фирма, в зависимости от уровня ее выпуска.Когда фирма увеличивает объем выпуска с Q до ₂ Q, ее средняя стоимость снижается с C до ₁ C. Таким образом, можно сказать, что компания получает эффект масштаба до уровня выпуска Q ₂ . В экономике ключевой результат, который следует из анализа производственного процесса, заключается в том, что максимизирующая прибыль фирма всегда производит такой уровень выпуска, который приводит к наименьшим средним затратам на единицу продукции.

Типы экономии от масштаба

1.Внутренняя экономика масштаба

Это относится к экономике, уникальной для фирмы. Например, фирма может иметь патент на машину для массового производства, что позволяет ей снизить среднюю себестоимость продукции больше, чем у других фирм в отрасли.

2. Внешняя экономия от масштаба

Это относится к экономии от масштаба, которой пользуется вся отрасль. Например, предположим, что правительство хочет увеличить производство стали. Для этого правительство объявляет, что всем производителям стали, в которых занято более 10 000 рабочих, будет предоставлена ​​20% налоговая льгота.Таким образом, фирмы, на которых занято менее 10 000 работников, потенциально могут снизить среднюю себестоимость продукции, наняв больше работников. Это пример внешней экономии за счет масштаба, которая влияет на всю отрасль или сектор экономики.

Источники экономии от масштаба

1. Закупка

Фирмы могут снизить средние затраты, покупая ресурсы, необходимые для производственного процесса, оптом или у специальных оптовых торговцев.

2.Управленческий

Фирмы могли бы снизить средние затраты за счет улучшения структуры управления внутри фирмы. Фирма может нанять более квалифицированных или более опытных менеджеров.

3. Технологический

Технологический прогресс может коренным образом изменить производственный процесс. Например, несколько лет назад гидроразрыв полностью изменил нефтяную промышленность. Однако только крупные нефтяные компании, которые могли позволить себе инвестировать в дорогостоящее оборудование для гидроразрыва пласта, могли воспользоваться преимуществами новой технологии.

Убыток от масштаба

Изображение: Курсы финансового анализа CFI

Рассмотрим приведенный выше график. Любое увеличение выпуска сверх Q ₂ ведет к увеличению средних затрат. Это пример неэкономии масштаба.

По мере того, как фирмы становятся крупнее, они становятся все сложнее. Таким фирмам необходимо уравновешивать эффект масштаба и отрицательный эффект масштаба. Например, фирма могла бы реализовать определенную экономию на масштабе в своем маркетинговом подразделении, если бы увеличила выпуск. Однако увеличение объема производства может привести к снижению экономии за счет масштаба в управленческом подразделении фирмы.

Фредерик Херцберг, выдающийся профессор менеджмента, предложил причину, по которой компании не должны слепо ориентироваться на экономию за счет масштаба:

«Числа заглушают наши чувства к тому, что считается, и приводят к преклонению перед экономией за счет масштаба.Страсть заключается в ощущении качества опыта, а не в попытке его измерить ».

Видео Объяснение экономии от масштаба

Посмотрите это короткое видео, чтобы быстро понять основные концепции, рассматриваемые в этом руководстве, включая определение экономии от масштаба, влияние EOS на производственные затраты и типы EOS.

Дополнительные ресурсы

CFI является официальным поставщиком Аналитика финансового моделирования и оценки (FMVA) ® Стать сертифицированным аналитиком финансового моделирования и оценки (FMVA) ® CFI’s Financial Modeling and Valuation Analyst (FMVA) ) ® поможет вам обрести уверенность в своей финансовой карьере.Запишитесь сегодня! в финансовом моделировании и оценке. Чтобы продвинуть вашу карьеру, вам будут полезны следующие дополнительные ресурсы CFI:

• Рыночная экономика Рыночная экономика Рыночная экономика определяется как система, в которой производство товаров и услуг регулируется в соответствии с меняющимися желаниями и возможностями
• Формула потребительского излишка Формула потребительского излишка Потребитель излишек — это экономическая мера для расчета выгоды (т. е. излишка) того, что потребители готовы платить за товар или
• Неэластичный спрос Неэластичный спрос Неэластичный спрос — это когда спрос покупателя не меняется так же сильно, как меняется цена.Когда цена увеличивается на 20%, а спрос уменьшается на
• Закон предложения Закон предложения Закон предложения является основным принципом в экономике, который утверждает, что, при условии, что все остальное является постоянным, рост цен на товары

(PDF) Масштаб Изменение эффективности и производительности

ИЗМЕНЕНИЕ МАСШТАБА ЭФФЕКТИВНОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ 183

4. Два конкретных случая SEC0

o (x1, x0, y0) и SEC1

o (x1, x0, y1) были определены и опубликованы в 1999 г. ).

5.Обсуждение эконометрических проблем, связанных с оценкой функции выходного расстояния в случае

множественных входов и выходов, выходит за рамки данной статьи.

6. Две точки (x1, y0 / D0

o (x1, y0)) и (x1, y1 / D0

o (x1, y1)) лежат обе на границе, но, так сказать, в

«срезов» пространства ввода-вывода, представляющих различные миксы вывода.

7. Читатель может удивиться, почему не идет речь об эффекте входного микширования.Этот эффект, однако, учитывается показателем изменения эффективности масштабирования

.

8. Расчетное значение β11 составило 0,00902 со стандартной ошибкой 0,01642. Гипотеза глобального CRS была

, категорически отвергнутой статистикой Вальда. Подробную информацию о процедуре оценки можно найти в Balk

and Van Leeuwen (1999).

Литература

Балк Б. М. (1998). Промышленные индексы цен, количества и производительности: микроэкономическая теория и приложение

.Бостон / Дордрехт / Лондон: Kluwer Academic Publishers.

Балк, Б. М., и Г. ван Леувен. (1999). «Параметрическая оценка технической и распределительной эффективности и

изменений производительности: пример из практики». В С. Бифинанди (ред.), Микро- и макроданные фирм: статистический анализ

и международные сравнения. Гейдельберг: Physica-Verlag.

Банкир Р. Д. (1984). «Оценка наиболее продуктивного размера шкалы с помощью анализа охвата данных». Европейский

Журнал операционных исследований 17, 35–44.

Кейвс, Д. У., Л. Р. Кристенсен и В. Э. Диверт. (1982). «Экономическая теория числовых индексов и

для измерения затрат, выпуска и производительности». Econometrica 50, 1393–1414.

Де Боргер, Б. и К. Керстенс. (2000). «Индекс производительности Мальмквиста и использование производственных мощностей».

Скандинавский экономический журнал 102, 303–310.

F¨are, R., and S. Grosskopf. (1998). «Индексы производительности Мальмквиста: обзор теории и практики.

In R. F¨are, S. Grosskopf и R. R. Russell (ред.), Index Numbers: Essays in Honor of Sten Malmquist.

Бостон / Лондон / Дордрехт: Kluwer Academic Publishers.

F¨are, R., S. Grosskopf и J. Kirkley. (2000). «Меры производительности с несколькими выходами и их значимость для производительности —

tctivity». Бюллетень экономических исследований 52, 101–112.

F¨are, R., S.Grosskopf, M. Норрис и З. Чжан. (1994). «Рост производительности, технический прогресс и эффективность

Изменения в промышленно развитых странах.”The American Economic Review 84, 66–83.

F¨are, R., and D. Primont. (1995). Многопродуктивное производство и двойственность: теория и приложения. Бостон /

Лондон / Дордрехт: Kluwer Academic Publishers.

Грифелл-Татье Э. и К. А. К. Ловелл. (1999). «Обобщенный индекс производительности Мальмквиста». Sociedad Espa˜

nola

de Estad´

ıstica e Investigaci´

on Operativa Top 7, 81–101.

Рэй, С. К. (1999). «Измерение эффективности масштаба с помощью производственной функции Translog.”Журнал производительности

Анализ 11, 183–194.

Ray, S.C., And E.Desli. (1997). «Рост производительности, технический прогресс и изменение эффективности в промышленных

странах: комментарий». Американский экономический обзор 87, 1033–1039.

Уилок Д. К. и П. У. Уилсон. (1999). «Технический прогресс, неэффективность и изменения производительности в США.

Банковское дело, 1984–1993». Журнал денег, кредита и банковского дела 31, 212–234.

Зофо, Дж. Л. и К. А.К. Ловелл. (1999). «Еще одна декомпозиция индекса производительности Мальмквиста». Mimeo,

Департамент экономики, Автономный университет Мадрида; Школа экономики Университета Нового Юга

Уэльс, Сидней.

Эффективность и масштабируемость

Алекс Бойсверт — 19 апреля 2013 г.

Инженеры-программисты знают, что распределенные системы часто трудно масштабировать, и многие могут интуитивно указать причины, по которым это так, поднимая точки разногласий, узкие места и операции, вызывающие задержки.gДействительно, существует множество причин и объяснений того, почему большинство распределенных систем по своей природе сложно масштабировать, от теоремы CAP до нехватки определенных ресурсов, например, ОЗУ, пропускной способности сети …

Говорят, что хорошие инженеры знают, как определять ресурсы, которые могут показаться неуместными для масштабирования на начальном этапе, но станут более значимыми по мере роста конкретных видов спроса. Если это так, то великие инженеры знают, что системная архитектура часто является определяющим фактором масштабируемости системыg — что собственная архитектура системы может быть ее злейшим врагом. — таким образом они определяют и структурируют системы, чтобы избежать фундаментальных недостатков.

В этом посте я хочу исследовать взаимосвязь между эффективностью системы и масштабируемостью в распределенных системах; в некоторой степени это две стороны одной медали. gМы отдельно рассмотрим две общие особенности архитектуры системы: репликацию и маршрутизацию. & Некоторым из вас это может показаться очевидным, но всегда полезно подкрепить интуицию дополнительными аргументами.

Прежде чем мы продолжим, полезно сформулировать определение эффективности, применимое к нашему контексту:

эффективность — степень, в которой работа выполняется относительно общей работы и / или понесенных затрат.

Мы также будем использовать следующее определение масштабируемости:

масштабируемость — это способность системы адаптироваться к возросшей рабочей нагрузке путем многократного применения экономически эффективной стратегии для увеличения емкости системы.

Итак, масштабируемость и эффективность определяются рентабельностью, с той разницей, что масштабируемость является мерой минимальной выгоды. g Иными словами, если эффективность значительно снижается по мере роста системы, то говорят, что система немасштабируемая .

Хватит болтать, давайте не будем думать об этом! gПоскольку мы говорим о распределенных системах, сравнение с традиционными системами с одним компьютером практически неизбежно, поэтому мы начнем с узкого определения эффективности системы:

  средняя работа по обработке запроса на одном компьютере
 Эффективность = ————————————————————————————————————————————————— ——————————
              средняя работа по обработке запроса в распределенной системе
  

Это определение является полезной отправной точкой для нашего исследования, поскольку оно абстрагирует природу обработки, которая происходит в системе; это слишком просто, но позволяет сосредоточить внимание на общей картине.

Короче напишем:

  (1) КПД = Wsingle / Wcluster
  

Стоимость репликации

Многие распределенные системы реплицируют некоторые или все данные, которые они обрабатывают, на разных узлах обработки (для повышения надежности, доступности или производительности чтения), поэтому мы можем смоделировать:

  (2) W кластер = W single + (r x W репликация)
  

, где r — количество реплик в системе и Репликация — это работа, необходимая для репликации данных на другие узлы. Wreplication обычно ниже, чем Wsingle , хотя реально они имеют разные модели затрат (например, Wsingle может загружать процессор, тогда как Wreplication может быть интенсивным вводом-выводом). Если n — это количество узлов в системе, то r может быть таким же большим, как (n-1) , что означает репликацию на все другие узлы, хотя большинство систем будут реплицироваться только на 2 или 3 других узла — по уважительной причине — как мы узнаем позже.

Теперь мы определим коэффициент репликации, который выражает относительную стоимость репликации по сравнению со стоимостью обработки запроса на одном узле:

  (3) Qreplication = Wreplication / Wsingle
  

Решая для Qreplication , получаем:

  (4) Wрепликация = Qрепликация x W одиночная
  

Если подставить W Репликация в (2) уравнением, сформулированным в (4), получим:

 
  (5) W кластер = Wsingle x [1 + (r x Qreplication * Wsingle)]
  

Теперь мы вычленим Wsingleton с левой стороны:

 
  (6) Wcluster = Wsingle x [1 + r * Qreplication]
  

Взяв уравнение эффективности (1) и подставив из (6) , уравнение принимает следующий вид:

  (7) Эффективность = Wsingle / [Wsingle x (1 + r * Qreplication)]
  

Затем мы упрощаем Wsingle , чтобы получить окончательную эффективность для реплицируемой распределенной системы:

  (8) Эффективность (репликация) = 1 / [1 + (r x Qreplication)]
  

Как и ожидалось, r и Qreplication являются критическими факторами, определяющими эффективность.

Интерпретируя это последнее уравнение и предполагая, что Qreplication является константой, присущей обработке системы, наши два вывода:

• Если система реплицируется на все остальные узлы (т. Е. R = n - 1) , становится ясно, что эффективность системы будет ухудшаться по мере добавления дополнительных узлов и приближаться к нулю, когда становится достаточно большим.

Чтобы проиллюстрировать это, предположим, что Qreplication = 10%

• КПД (r = 1, n = 2) = 91%
• КПД (r = 2, n = 3) = 83%
• КПД (r = 3, n = 4) = 76%
• КПД (r = 4, n = 5) = 71%
• КПД (r = 5, n = 6) = 67%
• …

Другими словами, полностью реплицированные распределенные системы не масштабируются.

• Для масштабирования системы коэффициент репликации должен быть (небольшой) константой.

Давайте проиллюстрируем это на примере Qreplication с фиксированным значением 10% и с коэффициентом репликации 3,

• КПД (r = 3, n = 4) = 76%
• КПД (r = 3, n = 5) = 76%
• КПД (r = 3, n = 6) = 76%
• КПД (r = 3, n = 7) = 76%
• КПД (r = 3, n = 8) = 76%
• …

Как мы видим, распределенные системы с фиксированным коэффициентом репликации масштабируются до , хотя, как и следовало ожидать, они не демонстрируют такой же эффективности, как одноузловые системы. В худшем случае эффективность будет 1 / r — как и следовало ожидать интуитивно.

Стоимость маршрутизации

Когда распределенная система направляет запросы к узлам, содержащим соответствующую информацию (например, частично реплицированная система, r ), ее рабочая модель может быть определена как,

  (9) W кластер = (r / n) * Wsingle + (n-r) / n * (Wrouting + Wsingle)
  

Вышеприведенное уравнение отражает тот факт, что r из n запросов обрабатываются локально, тогда как остальные запросы маршрутизируются и обрабатываются на другом узле.

Определим коэффициент маршрутизации, равный

  (10) Qrouting g = & Wrouting / Wsingle
  

  (12) Wcluster = (r / n) * Wsingle g + & (n-r) / n * [(Qrouting * Wsingle) + Wsingle]
  

  (13) Эффективность (маршрутизация) = n / [n + (n - r) * Qrouting]